铱催化不对称氢化α-羰基酸酯制手性α-羟基酸酯的方法技术

本发明专利技术提供一种铱催化不对称氢化α

【技术实现步骤摘要】
铱催化不对称氢化
α
‑
羰基酸酯制手性
α
‑
羟基酸酯的方法


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种铱催化不对称氢化制备手性α
‑
羟基酸酯的方法。

技术介绍

[0002]在过去的几十年里，过渡金属催化的不对称合成得到了极大发展。其中，不饱和烯烃、酮和亚胺的不对称催化氢化，是最为直接、最为有效的制备手性化合物的方法。通过酮的不对称氢化，可以获得手性药物和天然产物的重要骨架—手性醇[a)R.Noyori and T.Ohkuma,Angew.Chem.Int.Ed.,2001,40,40
‑
73；(b)R.Noyori,Adv.Synth.Catal.,2003,345,15
‑
32.)。和简单酮的氢化相比，由于手性扁桃酸酯类化物是许多药物分子的中间体，不对称氢化合成其相关化合物近些年也出现了许多报道。2006年，Albert S.C.Chan等和Xumu Zhang分别合成一类新的C3
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TunePhos在α
‑
羰基酸酯的不对称氢化中取得了突破性的进展。[a)L.Qiu,F.Y.Kwong,J.Wu,W.H.Lam,S.Chan,W.
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Y.Yu,Y.
‑
M..Li,R.Guo,Z.Zhou,Albert S.C.Chan.J.Am.Chem.Soc.,2006,128,5955；b)C.
‑
J.Wang,X.Sun,X.Zhang,Synlett,2006,8,1169]。2019年，周其林等发展了铱
‑
P,N,N配体(SpiroOAP)催化剂，该催化剂在α
‑
羰基酰胺的不对称氢化中获得了优秀的对映选择性和高达10000的转化数(F.
‑
H.Zhang,C.Wang,J.
‑
H.Xie,Q.
‑
L.Zhou,Adv.Synth.Catal.2019,361,2832)。近来，我们发展的二茂铁P,N,N配体在铱催化β
‑
酮酸酯不对称氢化中有着优异的表现[a)C.
‑
J.Hou and X.
‑
P.Hu,Org.Lett.,2016,18,5592
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5595；b)X.
‑
S.Chen,C.
‑
J.Hou,C.Qin,H.Liu,Y.
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J.Liu,D.
‑
Z.Huang and X.
‑
P.Hu,RSC.Adv.,2017,7,12871
‑
12875]。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种铱催化不对称氢化α
‑
羰基酸酯制备手性α
‑
羟基酸酯的方法。
[0004]一种铱催化不对称氢化α
‑
羰基酸酯制备手性α
‑
羟基酸酯的方法；该方法以α
‑
羰基酸酯化合物为原料，环辛二烯氯化铱二聚体([Ir(COD)Cl]2)/手性P,N,N配体为催化剂，制备手性α
‑
羟基酸酯化合物，
[0005]所述的反应方程式如下：
[0006][0007]所述的酮化合物I，醇化合物II，结构如下式：
[0008][0009]其中，R1为C1
‑
C40的链状烷基，环上碳数为C3
‑
C12的环烷基或带有取代基的环状碳数为C3
‑
C12环烷基，苯基及取代苯基，苄基及取代苄基，含一个或二个以上氧、硫、氮原子中的一种或二种以上的五元或六元杂环芳香基团；
[0010]所述环上碳数为C3
‑
C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基、苄基上的取代基分别为C1
‑
C40链烷基烷基、C1
‑
C40的烷氧基、卤素(氟、氯、溴、碘)、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上；取代基个数为1
‑
2个。
[0011]R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或苯基。
[0012]所述的手性P,N,N配体，其结构如下式：
[0013][0014]式中：
[0015]R3，R4分别为C1～C10的链状烷基、环上碳数为C3～C8的环烷基、苯基、取代苯基、苄基或取代苄基,取代苯基上的取代基选自C1～C10内的链状烷基,取代苄基上的取代基选自C1～C10内的烷基；取代基个数为1
‑
2个。
[0016]R5，R6分别为氢、卤素(氟、氯、溴、碘)、C1～C10内的链状烷基、环状碳数为C3～C8内的环烷基、苯基、取代苯基、C1～C10内的链状烷氧基、苯氧基、酰基或硝基，取代苯基上的取代基选自C1～C10内的链状烷基；取代基个数为1
‑
2个。
[0017]R7为C1～C10内的链状烷基、环上碳数为C3～C8内的环烷基、苯基、取代苯基、萘基、取代萘基或含一个或两个以上氧、硫、氮原子中的一种或二种以上的五元或六元杂环芳香基团，取代苯基或取代萘基上的取代基分别选自C1～C10内的链状烷基，取代基个数为1
‑
2个。
[0018]该方法的具体步骤为：在氮气环境中，将[Ir(COD)Cl]2和手性P,N,N配体溶于无水醇溶剂，室温下搅拌0.5
‑
2小时；加入底物α
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羰基酸酯类化合物和碱添加剂，将其置于高压反应釜中，氢气置换反应釜内气氛，然后通入氢气，室温反应；释放氢气，除去溶剂后用硅胶柱分离得到产物，以上反应物按摩尔比[Ir(COD)Cl]2:手性P,N,N配体:α
‑
羰基酸酯:碱添加剂＝1:2～4:100～10000:5～1000，优选[Ir(COD)Cl]2:手性P,N,N配体:α
‑
羰基酸酯:碱添加剂＝1:2～3:100～5000:5～500，更优选[Ir(COD)Cl]2:手性P,N,N配体:α
‑
羰基酸酯:碱添加剂＝1:2～2.5:100～3000:5～200。
[0019]所述碱添加剂为t
‑
BuOK、t
‑
BuONa、KOH、NaOH、K2CO3、NaCO3、Et3N、i
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Pr2NEt或DBU中的一种或二种以上；优选为t
‑
BuOK。
[0020]所述的溶剂为甲醇、乙醇、甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或两种以上；所述的溶剂优选为乙醇。
[0021]所述氢化反应压力为10
‑
80大气压，氢化反应时间为12
‑
36小时。
[0022]所述柱层析洗脱剂参数为体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1～50:1。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铱催化不对称氢化α
‑
羰基酸酯制手性α
‑
羟基酸酯的方法，其特征在于：该方法以α
‑
羰基酸酯化合物为原料，环辛二烯氯化铱二聚体([Ir(COD)Cl]2)/手性P,N,N配体为催化剂，制备手性α
‑
羟基酸酯化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：其反应方程式如下：3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的α
‑
羰基酸酯化合物结构式为：所述手性α
‑
羟基酸酯化合物结构式为：其中，R1为C1
‑
C40的链状烷基，环上碳数为C3
‑
C12的环烷基或带有取代基的环状碳数为C3
‑
C12环烷基，苯基及取代苯基，苄基及取代苄基，或含一个或二个以上氧、硫、氮原子中的一种或二种以上的五元或六元杂环芳香基团；所述环上碳数为C3
‑
C12环烷基上的取代基、苯基上的取代基、苄基上的取代基分别为C1
‑
C40链烷基烷基、C1
‑
C40的烷氧基、卤素(氟、氯、溴、碘)、硝基、酯基或氰基中的一种或二种以上；取代基个数为1
‑
2个；R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或苯基。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的手性P,N,N配体，其结构如下式：式中：R3，R4分别为C1～C10的链状烷基、环上碳数为C3～C8的环烷基、苯基、取代苯基、苄基或取代苄基；取代苯基上的取代基选自C1～C10内的链状烷基,取代苄基上的取代基选自C1～C10内的烷基，取代基个数为1
‑
2个；R5，R6分别为氢、卤素(氟、氯、溴、碘)、C1～C10内的链状烷基、环状碳数为C3～C8内的环烷基、苯基、取代苯基、C1～C10内的链状烷氧基、苯氧基、酰基或硝基；取代苯基上的取代基选自C1～C10内的链状烷基，取代基个数为1
‑
2个；R7为C1～C10内的链状烷基、环上碳数为C3～C8内的环烷基、苯基、取代苯基、萘基、取代萘基或含一个或两个以...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡向平，胡信虎，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：