一种吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的合成方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种吡啶骨架NCN噁唑啉类配体及其合成方法和应用，在吡啶的间位引入手性噁唑啉基团，其结构通式为：其中，R1独立选自于H,Me,iPr,Ph；其中，R2独立选自于Ph,Bn,iPr,tBu。制备方法包括以β

【技术实现步骤摘要】
一种吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的合成方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机合成领域，尤其是涉及一种吡啶骨架NCN噁唑啉配体的合成方法和应用。

技术介绍

[0002]噁唑啉类配体是近年来应用较为广泛的配体之一。自1986年Brunner小组开发了第一个含手性噁唑啉的配体(Pyox)以来(Journal of Organometallic Chemistry 1986,316,C1
‑
C3.)，多种噁唑啉环的配体已经广泛合成应用于不对称催化反应中并取得了巨大的成功(Chemical Society Reviews 2018,47(5),1783
‑
1810.)。
[0003]传统的吡啶骨架噁唑啉配体多为在吡啶的邻位上生成一个或两个噁唑啉。2008年陆熙炎院士在催化体系中使用手性Pyox配体开发了第一个钯催化的芳基硼与亚胺的不对称加成(Advanced Synthesis&Catalysis 2008,350(2),249
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253.)。2012年Sigman教授使用5
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三氟甲基
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pyox手性配体通过氧化—还原策略对无环烯醇进行了不对称Heck
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芳基化(Science 2012,338(6113),1455
‑
1458.)。2013年Michael等人使用Pybox或喹啉—噁唑啉配体实现了烯烃的不对称双胺化(Journal of the American Chemical Society 2013,135(24),8854
‑
8856.)。
[0004]有关在吡啶间位引入噁唑啉的方法还没有人报道过。2014年Cundari教授通过对消旋的Ir
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Phebox络合物进行模拟DFT计算，考察了芳环上引入杂原子对它的影响。证明了当吡啶间位含有噁唑啉(ParaNbox)时确实与吡啶邻位含有噁唑啉(Pybox)时有很明显的活性差异，但是并没有实际合成出该类配体(Organometallics 2014,33(22),6413
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6419.)。因此我们期望能够探索到合适的方法实现在吡啶间位引入噁唑啉。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吡啶骨架NCN噁唑啉配体的合成方法和应用，该吡啶骨架NCN噁唑啉配体含有新颖的配体骨架，在吡啶间位引入噁唑啉，对现有的噁唑啉配体库进行扩展，有望能应用在不对称催化领域，且具有合成条件温和、易于操作且重复性好等优点。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种吡啶骨架NCN噁唑啉配体，其结构通式为：
[0008][0009]其中，R1独立选自于H,Me,
i
Pr,Ph；
[0010]其中，R2独立选自于Ph,Bn,
i
Pr,
t
Bu。
[0011]本专利技术还提供了上述吡啶骨架NCN噁唑啉配体的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S11、在N2氛围下，将β
‑
酮酯、多聚甲醛、醋酸铵置于85℃下反应4
‑
5个小时，得到汉斯(Hantzsch)酯；
[0013]S12、空气下，将汉斯(Hantzsch)酯、四水合醋酸钴、N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)置于乙腈中，40℃下过夜反应，得到2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯；
[0014]S13、在N2氛围下，将2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯、手性氨基醇、NaH置于预热的110
‑
120℃油浴中反应30min，得到手性氨基醇中间体；
[0015]S14、在N2氛围下，将手性氨基醇中间体置于
‑
78℃下，在二乙胺基三氟化硫(DAST)作用下得到目标产物。
[0016]进一步地，所述β
‑
酮酯、多聚甲醛、醋酸铵的摩尔比为1:0.5:0.75；
[0017]所述汉斯(Hantzsch)酯、四水合醋酸钴、N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)的摩尔比为1:0.05:0.1；
[0018]所述2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯与手性氨基醇的摩尔比为1:(2
‑
3)；所述手性氨基醇中间体与DAST的摩尔比为1:2.3。
[0019]本专利技术还提供一种手性吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的应用，将所述吡啶骨架NCN噁唑啉配体用于α,β
‑
不饱和酯的不对称硅氢还原反应。
[0020]具体地，所述α,β
‑
不饱和酯的不对称硅氢还原的方法为：无水无氧操作，氮气氛围下在无水甲苯中，吡啶骨架NCN噁唑啉配体与RhCl3·
3H2O在50℃下搅拌1
‑
2h，然后加入α,β
‑
不饱和酯，50℃下缓慢滴加甲基二乙氧基硅烷，反应0.5h小时后，于0℃下加入HCl继续搅拌0.5h，后用乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤收集滤液，旋干后200
‑
300目硅胶过柱(PE/EA＝150:1)得到还原产物。其中，吡啶骨架NCN噁唑啉配体、RhCl3·
3H2O、α,β
‑
不饱和酯、甲基二乙氧基硅烷和HCl的摩尔比为1：1：100：150：100。无水甲苯与盐酸用量的体积比为1:1，盐酸的浓度为1N。
[0021]进一步地，所述的α,β
‑
不饱和酯具有以下结构通式：
[0022][0023]其中，R1独立选自于氢、甲基、甲氧基、卤素、三氟甲基、苯基中的一种；R2独立选自于甲基、乙基中的一种；R3独立选自于甲基、乙基、苯基中的一种。
[0024]还原产物具有如下结构通式：
[0025][0026]其中，R1独立选自于氢、甲基、甲氧基、卤素、三氟甲基、苯基中的一种；R2独立选自于甲基、乙基中的一种；R3独立选自于甲基、乙基、苯基中的一种。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0028](1)本专利技术以β
‑
酮酯为原料，通过醋酸铵和多聚甲醛的作用生成汉斯(Hantzsch)酯，再通过四水合醋酸钴及N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)的作用氧化生成2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯，最后与手性氨基醇作用，生成手性噁唑啉配体。与现有噁唑啉配体相比，
本专利技术的合成扩充了手性噁唑啉配体的范围，为不对称催化领域提供了一种新的配体。
[0029](2)本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吡啶骨架NCN噁唑啉类配体，其特征在于，在吡啶的间位引入手性噁唑啉，其结构通式为：其中，R1独立选自于H,Me,iPr,Ph；其中，R2独立选自于Ph,Bn,iPr,tBu。2.一种如权利要求1所述吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S11、在N2氛围下，将β
‑
酮酯、多聚甲醛、醋酸铵置于85℃下反应4
‑
5个小时，得到汉斯酯；S12、空气下，将所得汉斯酯与四水合醋酸钴、N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺置于乙腈中，40℃下过夜反应，得到2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯；S13、在N2氛围下，将所得2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯与手性氨基醇、NaH置于预热的110
‑
120℃油浴中反应30min，得到手性氨基醇中间体；S14、在N2氛围下，将所得手性氨基醇中间体置于
‑
78℃下，在二乙胺基三氟化硫作用下得到目标产物。3.根据权利要求2所述吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的合成方法，其特征在于，步骤S11中β
‑
酮酯、多聚甲醛、醋酸铵的摩尔比为1:0.5:0.75。4.根据权利要求2所述吡啶骨架NCN噁唑啉类配体的合成方法，其特征在于，步骤S12中汉斯酯、四水合醋酸钴、N
‑
羟基邻苯二甲酰亚胺的摩尔比为1:0.05:0.1。5.根据权利要求2所述的一种吡啶骨架NCN噁唑啉配体的合成方法，其特征在于，步骤S13中2,6
‑
二取代
‑
3,5
‑
吡啶二甲酸酯与手性氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓清海，李文培，邴得贤，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：