一种高立体选择性构建氮-氮轴手性联吡咯化合物的方法技术

本发明专利技术属于不对称有机合成领域，公开了一种高立体选择性构建氮

【技术实现步骤摘要】
一种高立体选择性构建氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法


[0001]本专利技术属于不对称催化领域,具体的说是一种利用在手性铑催化剂的作用下，重氮化合物原位生成铑卡宾，对氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物进行C
‑
H键高立体选择性插入反应生成光学活性氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法。

技术介绍

[0002]轴手性配体和催化剂十分普遍，其在不对称催化中有着重要的应用,如BINAP已实现多个不对称催化反应的工业化应用,轴手性磷酸在有机小分子催化中展现了出色的催化性能和应用前景。构建轴手性骨架的研究正受到越来越多的关注。
[0003]含轴向手性N
‑
N键的N
‑
杂环化合物广泛存在于天然产物、功能材料、手性配体和生物活性分子中例如BIMIP,schischkiniin,antibiotics结构中均含有氮
‑
氮手性轴。然而，相对于碳
‑
碳轴手性的研究，氮
‑
氮原子轴手性的合成方法却很少，已报道的方法有：通过对映选择性N
‑
烯丙基烷基化反应催化不对称构建N
‑
N键(Lu,Y.,et al.；Chem.2021,7,2743
–
2757.)；通过手性磷酸或路易斯酸催化形成对映选择性N
‑
杂环。(Li,X.,et al.；Chem.Sci.2022,13,141
–
148.)；，利用不对称Friedel
‑
Crafts反应实现内消旋联吡咯的去对称化(Liu,R.
‑
R.,etal.；J.Am.Chem.Soc.2021,143,15005
–
15010.)。
[0004]相对于Friedel
‑
Crafts反应，卡宾的C
‑
H键插入反应一种是一种非常快速高效构建C
‑
H键的方法。本专利技术通过合适的手性催化剂催化生成的金属卡宾，高选择性插入芳杂环的Sp2‑
H键，来实现选择性去对称化，从而构建N
‑
N轴手性，将是一种非常直接有效的方法。本专利技术提供了一种手性铑催化重氮化合物，C
‑
H键插入前手性N
‑
N联吡咯化合物的C
‑
H键，构建光学活性N
‑
N联吡咯化合物的新方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种手性铑催化重氮衍生物C
‑
H键插入前手性N
‑
N联吡咯化合物使之去对称化构建手性N
‑
N联吡咯化合物的新方法，该方法以优秀的产率和对映选择性得到N
‑
N轴手性联吡咯化合物。反应经历的可能过程:重氮化合物在手性铑催化下生成手性铑卡宾，与N
‑
N联吡咯化合物形成两性离子中间体，随后经过立体选择性的质子迁移、芳构化构筑N
‑
N手性轴。
[0006]一种高立体选择性构建氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法,具体按照下述步骤进行:氩气保护条件下，向反应管中加入手性铑催化剂、联吡咯衍生物(1)、重氮衍生物(2)及溶剂，之后一定温度下搅拌反应一定时间，得到N
‑
N轴手性联吡咯化合物(3)。
[0007]本专利技术具体的反应通式如下：
[0008][0009]其中R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、环己基；R2为甲基、乙基、叔丁基；R3为氢、甲基；R4为甲基、乙基；R5为氢、4
‑
甲基、4
‑
甲氧基、4
‑
氟、4
‑
氯、4
‑
溴、4
‑
氰基、4
‑
硝基、4
‑
苯基、3
‑
甲基、3
‑
氯、2
‑
甲氧基、3,4
‑
二氯基、萘
‑1‑
基。
[0010]进一步，联吡咯衍生物包括以下结构式：
[0011][0012]进一步，重氮衍生物包括以下结构式：
[0013][0014]优选的的重氮衍生物为以下结构式：
[0015][0016]进一步，其中手性铑催化剂为:Rh2(S
‑
BTPCP)4,Rh2(S
‑
TFPTTL)4,Rh2(S
‑
PTAD)4,Rh2(S
‑
NTTL)4,Rh2(S
‑
MSP)4,Rh2(S
‑
PTTL)4,Rh2(S
‑4‑
Br
‑
NTTL)4,Rh2(S
‑4‑
Cl
‑
NTTL)4,进一步优选的催化剂为为:Rh2(S
‑
NTTL)4[0017][0018]进一步，反应的溶剂为:二氯甲烷，二氯乙烷，氯仿，甲苯，三氟甲苯，甲醇，1,4
‑
二氧六环等，其中最优的溶剂为：二氯乙烷(DCE)。
[0019]进一步，反应中手性铑催化剂、联吡咯衍生物(1)、重氮衍生物(2)的摩尔比为:0.01～0.02:1:1.1～5，最优的摩尔比为:0.01:1:3。
[0020]进一步，反应液浓度为:0.05～0.6mol/L，最优的反应浓度为:0.4mol/L。
[0021]进一步，反应的温度为:
‑
20
‑
25℃,其中最佳温度为:0℃。
[0022]进一步，反应时间为:10分钟
‑
3小时,其中最佳时间为:30分钟。
[0023]合成的光学纯N
‑
N轴手性联吡咯衍生物，可以很方便地进行衍生，得到更多丰富结构的光学纯N
‑
N轴手性联吡咯衍生物，进一步丰富了该类化合物的分子库。
[0024]有益效果
[0025]本专利技术公开了一种手性铑催化重氮化合物对前手性N
‑
N联吡咯衍生物的C
‑
H键立体选择性插入反应构建N
‑
N轴手性联芳基化合物的方法,通过卡宾转移策略一步高效完成轴手性的构建,本专利技术方法的优点有:反应条件温和、操作简单、底物普适性较好、反应效率高、对映选择性好。
附图说明
[0026]图1为实施例1得到的3a的1H
‑
NMR(核磁氢谱)；
[0027]图2为实施例1得到的3a的
13
C
‑
NMR(核磁碳谱)；
[0028]图3为实施例1得到的3a的HRMS(高分辨质谱)；
[0029]图4为实施例1得到的3a的HPLC(高效液相色谱，上图消旋产物，下图手性产物)。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高立体选择性构建氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法,其特征在于：氩气保护下，以手性铑为催化剂，联吡咯衍生物、重氮化合物为原料，加入溶剂，在一定温度下搅拌反应，得到氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物；其中R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、环己基；R2为甲基、乙基、叔丁基；R3为氢、甲基；R4为甲基、乙基；R5为氢、4
‑
甲基、4
‑
甲氧基、4
‑
氟、4
‑
氯、4
‑
溴、4
‑
氰基、4
‑
硝基、4
‑
苯基、3
‑
甲基、3
‑
氯、2
‑
甲氧基、3,4
‑
二氯基、萘
‑1‑
基。2.根据权利要求1所述的高立体选择性构建氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法,其特征在于，手性铑催化剂为：Rh2(S
‑
BTPCP)4,Rh2(S
‑
PTTL)4,Rh2(S
‑
TFPTTL)4,Rh2(S
‑
PTAD)4,Rh2(S
‑
NTTL)4,Rh2(S
‑4‑
Br
‑
NTTL)4,Rh2(S
‑4‑
Cl
‑
NTTL)4,Rh2(S
‑
MSP)4中的一种或几种混合；催化剂用量为联吡咯衍生物摩尔数的1
‑
2％；3.根据权利要求1所述高立体选择性构建氮
‑
氮轴手性联吡咯化合物的方法，其特征在于：所述联吡咯衍生物包括以下结构式：
4.根据权利要求1所述高立体选择性构建氮

【专利技术属性】
技术研发人员：孙江涛，王昶凯，邵莺，唐生表，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：