本发明专利技术涉及一类手性双膦配体及其铱复合催化剂、制备方法及其用途。这些双膦配体是以手性的（Ｒ）－（Ｓ）－１－二甲胺基乙基二茂铁为原料，通过在丁基锂作用下与二苯基氯化膦反应，继而与二芳基膦烷进行取代反应获得的。这些手性双膦配体分别与三氯化铱的双环辛二烯配合物及四丁基碘化铵、冰醋酸作用，可得到亚胺不对称氢化催化剂。用此铱－双膦催化剂催化２－甲基－６－乙基－Ｎ－亚甲基苯胺（ＥＭＡ－亚胺）氢化反应可得到（Ｓ）－Ｎ－（１－甲氧基－２－丙基）－２－甲基－６－乙基苯胺（（Ｓ）－ＮＡＡ），对映体过量值（ｅｅ）可达到８６．５％；将（Ｓ）－ＮＡＡ与氯乙酰氯进行酰化反应获得ｅｅ值８６％的（Ｓ）－异丙甲草胺。因此，本发明专利技术提供的双膦配体可用来合成手性除草剂（Ｓ）－异丙甲草胺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于手性农药的生产
本专利技术提供的手性双膦配体与铱--环辛 二烯配合物(2)、四丁基碘化铵及冰醋酸作用得到的手性双膦配体和铱复合催 化剂可应用于亚胺的不对称氢化反应，进而可用以用于手性除草剂(S-)异丙甲草胺的生产。
技术介绍
异丙甲草胺(商品名Dual)是由前汽巴-嘉基公司研制的广谱除草剂，对人、畜 低毒，可用于玉米和其他多种旱田农作物防除一年生禾本科杂草及阔叶性杂草。研究发现 异丙甲草胺具有四个立体异构体，一个手性轴和一个手性中心，且95 %的除草活性存在于 (1’ S)-非对映异构体中，其立体结构式如下 四种异构体中，(aR，IS)体以及(aS, IS)体为有效体，而(aS，1R)以及(aR, 1R)为 低效体(Byung T C 等，Tetrahedron :Asymmetry. 1992，3 (3)，337)。环境保护的压力要求 减少低效体或无效体的直接排放，2002年，欧盟开始禁用混旋的异丙甲草胺，导致近年来(5)_异丙甲草胺((S)-met0lachl0r)的市场需求量显著增加。据调查显示，2002年异丙甲 草胺年全球销售额达到4. 36亿美元，其中(S)-异丙甲草胺销售额达到2. 44亿美元，仅次 于草甘膦，位居第二。 据文献报道，有三种路线可用来合成(S)_异丙甲草胺1、以手性乳酸酯为原料的 手性合成子路线。在已公开的专利CN 101367746中，我们用价格低廉的L-乳酸酯为手性原 料，通过五步反应获得了 ee值为85%左右的(S)-异丙甲草胺，但该方法存在一定的局限 步骤较多，工业化生产的成本仍较高。2、拆分路线用2-溴丙酸酯为原料，与2-甲基-6-乙 基苯胺进行缩合得到N-(2-甲基-6-乙基苯基)丙氨酸酯，对其进行化学(US 5002606)或 酶动力学拆分(Zhang Suoqin等，Can. J. Chem. 2006，84，1058)后，进行还原、酰基化、甲基 化等反应获得(S)_异丙甲草胺，拆分得到的无效异构体可以通过消旋化反复利用，其产品 的ee值可达到90%以上。但该过程步骤仍然较长，反应过程不具原子经济性。3、亚胺不 对称氢化路线与混旋体异丙甲草胺的生产工艺的主要差别在于对N-(2'-甲基-6'-乙 基苯基)-1-甲氧基丙酮亚胺(EMA-亚胺)的氢化时使用了手性催化剂。据报道下述手性 双膦配体与Rh(I)、Ru、Ir等过渡金属形成的催化剂在亚胺不对称氢化领域取得较好的效果(参见如下结构式)(Kagan H B，et al. Journal of Organometallic Chemistry. 1975， 90(3),353 ；Oppolzer ff, et al.Tetrahedron Letters 1990,31 (29),4117 ；Blaser H U, et al. Advanced Synthesis Catalysis 2002, 334(1), 17 ；Colacot T J. ChemicalReviews 2003,103(8) ,3101 ；Ramon M C, et al. Tetrahedron :Asymmetry2000,11(7), 1469.) Spindler等以Ir与手性双膦BDPP形成的2/BDPP为催化剂，实 现了(S)_异丙甲草胺的中间体的定向合成。随后他们对这一合成工艺又作出改进将 2, (R)-(S)-xyliphoS，助催化剂碘化物和酸一起加入到反应器中(S/C = 106)， 在323K，80bar下反应初始T0F值超过1. 8 X 10V1,时间仅需要4h，得到(S)-异丙甲草胺， ee值可达到80%。研究表明，助催化剂碘化物和酸的用量对手性控制有很重要的影响(W0 9521151 ；Blaser H U, et al. Advanced Synthesis Catalysis 2002，334 (1)，17)。无疑，在合成(S)-异丙甲草胺的三种路线中，不对称氢化最具生产清洁性和原子 经济性。目前，不对称氢化路线生产(s)-异丙甲草胺的ee值仅达到80%左右，仍有提高 的空间和需要。本专利技术人认为，对现有的手性双膦配体一(R)-(S)-Xyliph0S的结构进行改 造，增加间位取代基的给电子能力或取代基的体积，可以调整其与三价铱的配合物的立体 结构，从而对亚胺催化氢化反应的立体选择性产生有益的影响。本专利技术的目的之一是提供 结构改进后的一类新型手性双膦配体以及它们的制备方法，本专利技术的另一目的是说明这一 类手性双膦配体与2、四丁基碘化铵、冰醋酸形成的原位催化剂是一类有效的 亚胺氢化不对称催化剂，可以用于合成手性农药(S)-异丙甲草胺的合成。
技术实现思路
本专利技术所涉及的手性双膦配体的结构通式如下 结构通式I其中，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基中的一种。这一类新型手性双膦配体的设计考虑了其本身制备过程中化学反应的选择性、取 代基的体积因子以及取代基的供电子能力等因素。在EMA-亚胺的不对称催化氢化反应中， 本专利技术提供的一类手性双膦配体与现有手性双膦配体(R)-(S)-XyliphoS相比，在相同催4化剂使用量下，虽然转换系数(T0F)相对较低或者相当，但产品的光学含量更高，ee值可达 到86 %，且催化剂在反应过程中同样不会失活。本专利技术涉及的配体的合成方法如下述反应方程式所示 其中，la :R =甲基；lb :R =叔丁基；Ic :R =乙基；Id :R =丙基；Ie :R =异丙基； If :R =正丁基；Ig :R =仲丁基。用于制备催化剂的络合物2可参考相关文献方法制备(Blaser H U， et al.Chimia 1999，53，275)。使用催化剂进行EMA-亚胺的催化氢化及合成(S)-异丙甲草胺的合成方法如下述反应式所示 下述过程用于说明制备本专利技术涉及的双膦配体及其在亚胺不对称氢化路线合成 (S)-异丙甲草胺过程中的应用1、中间体0 )-队^二甲基-1-乙胺(IV)的制 备氮气保护下，将(R)-(S)_1-二甲胺基乙基二茂铁(III)与丁基锂在四氢呋喃中 作用后，向其中滴加二苯基氯化膦的四氢呋喃溶液，继续搅拌3 8h。反应结束后，冷却至 0°C，滴加饱和的碳酸氢钠水，分液，分出有机层，水层用乙醚或乙酸乙酯萃取，有机层用无 水硫酸钠干燥，过滤，脱溶，得到中间体IV。2、手性双膦配体(I)的制备无氧条件下，将0 )-队^二甲基-1-乙胺(IV) 在冰醋酸中与膦烷试剂(V)混合，加热至30 100°C反应3 12h。反应结束后，减压蒸除 溶剂，柱层析分离得到双膦配体(I)。3、本专利技术所涉及的手性双膦配体(I)-Ir复合催化剂II的制备将手性双膦配体(I)、2、四丁基碘化胺、冰醋酸在常温下混合搅拌5 15min生成复合催化剂II。其摩尔配比为2 双膦配体(I)四丁基碘化铵 冰醋酸=1.0 1.5 2. 5 1.0 4.0 1.0 20.0。4、EMA-亚胺的不对称氢化将MEA-亚胺、冰醋酸、催化剂II加入到高压反应釜中，保持压力为80 120公斤、温度30 130°C下进行氢化反应5-48h，得到(S)-N-(l'-羟甲基-乙基)-2-甲基-6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类具有二茂铁骨架的新型手性双膦配体Ⅰ，其结构如通式如下：＊＊＊结构通式Ⅰ其中，Ｒ为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基中的一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱红军，李玉峰，于国权，吕良忠，楚庆岩，杜刚，王凯，施璐，黄仁均，
申请(专利权)人：南京工业大学，江苏长青农化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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