叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用技术

本申请涉及硅化学研究领域，尤其涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用。其中，一方面本申请涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷新型制备方法，具有反应式I所示的反应过程：R1选自芳基、杂环基；X选自氯、溴。本申请旨在一定程度解决一种位阻较大叔丁基取代的二氢硅烷的制备难题，发明专利技术了一种新型、高效、安全的方法，避免危险试剂的使用，能够快速制备种类多样性的该类化合物，较好解决目前文献报道的叔丁基取代的二氢硅烷底物范围较窄的短板，对于一系列芳基和杂环取代基都具有较好兼容性。一系列芳基和杂环取代基都具有较好兼容性。

【技术实现步骤摘要】
叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用


[0001]本申请属于硅化学研究领域，尤其涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]二氢硅烷作为一种重要的有机合成中间体，广泛应用于药物化学、有机功能材料和合成化学之中。近十年来，有机硅化学得到了快速的发展，构建有机硅手性中心由遥不可及，变为了现实。构建有机硅手性中心，通常采用去对称化策略，实现前手性的二氢硅烷，到硅手性中心的华丽转变。而在该转变过程中，叔丁基取代的二氢硅烷的位阻效应，可以显著提高手性识别的过程，有利于高效构筑有机硅手性中心。近些年，叔丁基取代的二氢硅烷作为一种有机硅手性前体，在过渡金属催化的不对称碳
‑
氢硅基化过程中发挥着重要作用，成为构建有机硅手性中心重要的合成子。
[0003]目前文献报道的合成叔丁基取代的二氢硅烷类化合物，通常采用以下两种方法合成的：(1)苯基三氯硅烷与叔丁基锂进行卤锂交换反应，后通过四氢铝锂还原得到；(2)芳基卤代物在叔丁基锂作用下，锂化后，与叔丁基三氯硅烷进行卤锂交换反应，最后通过四氢铝锂还原得到的。(1)、(2)两种方法，都需要涉及危险的叔丁基锂试剂，且操作过程较为繁琐，无法进行工业化应用。此外，上述两种方法仅适用于芳基叔丁基取代的二氢硅烷的制备，存在底物适用范围较窄的短板。因此，发展高效、简便、安全的方法，快速实现该类化合物的制备，探索其在硅化学中的应用范围，将具有重要的意义。
[0004](1)
[0005](2)

技术实现思路
/>[0006]针对现有技术，本申请的目的在于提供一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用，旨在解决现有叔丁基取代的二氢硅烷制备方法底物适用范围较窄，仅适用于芳基叔丁基取代的二氢硅烷的短板；另外，目前文献报道的叔丁基取代的二氢硅烷制备过程中涉及叔丁基锂试剂，制备过程危险且繁琐的问题。
[0007]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0008]本申请第一方面提供了一种叔丁基取代的二氢硅烷，其包括如式(1)所示的结构；
[0009][0010]其中，R1选自芳基、杂环基中的任一种。
[0011]本申请叔丁基取代的二氢硅烷以Si原子为中心原子，Si原子上分别连接有两个氢
原子和一个R1，其中，R1为芳基、杂环基。本申请叔丁基取代的二氢硅烷可以作为一种有机硅手性前体，在过渡金属催化的不对称碳
‑
氢硅基化过程中发挥着重要作用，且可作为构建有机硅手性中心重要的合成子。本申请叔丁基取代的二氢硅烷含有芳基、杂环基，通过过渡金属催化的不对称碳
‑
氢硅基化反应，可以得到种类多样性的手性硅烷，为其在药物化学、有机功能材料和合成化学中的应用奠定了基础。
[0012]本申请第二方面提供了一种叔丁基取代的二氢硅烷的制备方法，包括如下步骤：
[0013]将三氢硅烷与格氏试剂在溶剂和添加剂存在的条件下发生取代反应，得到叔丁基取代的二氢硅烷，其中，所述叔丁基取代的二氢硅烷的制备方法具有反应式I所示的反应过程：
[0014][0015]本申请三氢硅烷与格氏试剂在溶剂和添加剂存在的条件下发生取代反应，得到上述文中的叔丁基取代的二氢硅烷，为上述文中的叔丁基取代的二氢硅烷的合成提供了一种合理的合成策略，解决了目前文献报道的叔丁基取代的二氢硅烷底物范围较窄的短板，且使用廉价的烷基化试剂，避免危险化学试剂的使用，对于一系列芳基和杂环取代基都具有较好兼容性。本申请克服了碳
‑
硅键形成过程中的位阻效应，得到罕见的具有多重位阻效应的目标产物。尤为重要的是，叔丁基取代的二氢硅烷在不对称碳
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氢硅基化过程中，可以实现与杂环化合物之间的脱氢氧化偶联反应，构建柔性开环有机硅手性中心，在有机光电材料科学领域具有较好的应用前景。
[0016]本申请第三方面提供了一种手性硅烷的制备方法，包括如下步骤：
[0017]本申请手性硅烷的制备方法以叔丁基取代的二氢硅烷和杂环化合物为底物，进行分子间碳
‑
氢硅基化反应，为手性硅烷的合成提供了一条合理的策略。具体的，上述文中的叔丁基取代的二氢硅烷和杂环化合物，在不对称碳
‑
氢硅基化过程中，可以实现与叔丁基取代的二氢硅烷之间的脱氢氧化偶联反应，构建柔性开环有机硅手性中心。
[0018]本申请第四方面提供了一种上述本申请实施例手性硅烷在药物化学、有机功能材料和合成化学之中的应用。
[0019]正是由于上述二氢硅烷能够用于构建有机硅手性中心，因此，本申请实施例叔丁基取代的二氢硅烷能够应用于药物化学、有机功能材料和合成化学之中，赋予药物、有机功能材料和合成有机物更多的性能。
具体实施方式
[0020]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0021]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0022]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至
少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b，或c中得至少一项(个)”，或，“a,b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
‑
b(即a和b),a
‑
c,b
‑
c,或a
‑
b
‑
c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0023]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施条例的实施过程构成任何限定。
[0024]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施条例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施条例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0025]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0026]术语第一、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叔丁基取代的二氢硅烷，其特征在于，其包括如式(1)所示的结构；其中，R1选自芳基、杂环基中的任一种。2.如权利要求1所述叔丁基取代的二氢硅烷，其特征在于，所述叔丁基取代的二氢硅烷包括如式(2)至式(9)所示的结构中的任一种；其中，R2至R
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各自独立地选自氢、烷基、卤素、烷氧基、取代硅基中的任一种。3.如权利要求1或2所述叔丁基取代的二氢硅烷，其特征在于，所述叔丁基取代的二氢硅烷包括如式(10)至式(33)所示的结构中的任一种；
4.一种叔丁基取代的二氢硅烷新型制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氢硅烷与格氏试剂在溶剂和添加剂存在的条件下发生取代反应，得到叔丁基取代的二氢硅烷，其中，所述叔丁基取代的二氢硅烷制备方法具有反应式I所示的反应过程：5.如权利要求4所述叔丁基取代的二氢硅烷新型制备方法，其特征在于，所述三氢硅烷包括苯硅烷、邻甲苯基硅烷、(2
‑
乙基苯基)硅烷、(2
‑
异丙基苯基)硅烷、(2
‑
甲氧基苯基)硅烷、(4
‑
甲氧基
‑2‑
甲基苯基)硅烷、(2,5
‑
二甲基苯基)硅烷、(5
‑
氟
‑2‑
甲基苯基)硅烷、(5
‑
氯
‑2‑
甲基苯基)硅烷、(2,6
‑
二甲基苯基)硅烷、(2,4,6
‑
三甲基苯基)硅烷、(3,5
‑
二甲基苯基)硅烷、(4
‑
(叔丁基)苯基)硅烷、(4
‑
甲氧基苯基)硅烷、[1,1'
‑
联苯]
‑4‑
基硅烷、叔丁基(2,5
‑
二甲基
‑4‑
甲硅烷基苯基)硅烷、1
‑
萘基硅烷、(2
‑
甲基
‑1‑
萘基)硅烷、9
‑
菲基硅烷、三亚苯基
‑2‑
基硅烷、1
‑
芘基硅烷、二苯并[b,d]噻吩
‑2‑
基硅烷、(3
‑
甲基噻吩
‑2‑
基)硅烷、(5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆德龙，陈杰安，潘淑琼，王小雨，
申请(专利权)人：深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心，
类型：发明
国别省市：