铱络合物在不饱和羧酸不对称催化氢化中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种光学活性羧酸的制备方法，具体地讲是公开了在手性磷氮配体与铱的络合物作为催化剂的条件下，通过对三取代α，β－不饱和羧酸进行不对称催化氢化反应，能够以很高的活性和对映选择性（高达９９．８％ｅｅ）得到非常有用的手性羧酸，为手性羧酸类化合物的不对称合成提供了一种更加高效、高对映选择性的方法。对于α，β－不饱和羧酸的不对称氢化反应具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学活性羧酸的制备，具体地讲是公开了手性磷氮配体铱络合物在三 取代oc,(3-不饱和羧酸不对称催化氢化制备手性羧酸中的应用。本专利技术在手性磷氮配体与铱的 络合物作为催化剂的条件下，通过对三取代a,(3-不饱和羧酸进行不对称催化氢化反应，能够 以很高的活性和对映选择性(高达99.8% ee)得到非常有用的手性羧酸。这是目前通过不 对称催化氢化合成光学活性羧酸最高效的方法之一。
技术介绍
在有机合成中，手性羧酸是很多具有生物活性的天然产物和药物分子的重要组成部分， 因此发展光学纯的羧酸类化合物的合成方法是当前学术界和工业界的热点研究领域之一 (Lednicer， D.; Mitscher, L. A. 7Tje Og證,c CTzew/W/j o/Dnvg S声/zew'51 1977 and 1980, Wiley: New York, Vols, land 2)。在众多合成手性羧酸的方法中，对cc,(3-不饱和羧酸的不对称催化 氢化反应因为其原子经济性高、对环境友好，引起了科研工作者的极大兴趣(Jacobsen,E.N.; Pfaltz, A.; Yamamoto, H. C/we/zemvVe A，wr/c Cato/戸、Springer: Berlin, 1999， Vols. I,; Tang, W.; Zhang, X. C&肌2003， 703, 3029) 。 1987年，Noyori以BINAP的醋酸钌络合. 物为催化剂，第一次实现了对ot，!3-不饱和羧酸——顺芷酸的均相不对称催化氢化，获得了 91%的ee值，还以同样的催化剂制备了(5)-Naproxen，获得了 97%的ee值(Ohta, T.; Takaya, H.; Kitamura， M.; Nagai, K.; Noyori, R. ■/ Og. C/ze附.1987， 5二 3176)。此后，人们开发出了 一些手性钌和铑络合物催化剂，它们在a,P-不饱和羧酸的不对称催化氢化反应中取得了很好 的催化效果，其中不乏成功工业化的例子(Boogers J. A. F.; Felfer， U.; Kotthaus, M.; Lefort, L.; Steinbauer, G.; de Vries, A. H. M.; de Vries, J. G. Og.尸rac.紐Dev. 2007, , 585)。但是由 于催化氢化反应的特异性，每种催化剂只能对一类或少数几类特定的底物有效，目前为止 仍然有很多底物没有得到很好的解决；而且，大多数已知的手性催化剂仍然存在着各种缺 陷，主要表现为催化剂用量较高、反应条件比较苛刻、反应时间过长等。因此有必要寻找 更加有效的手性催化剂，来实现a,(3-不饱和羧酸的高对映选择性氢化。除了钌和铑络合物，过渡金属铱与手性配体形成的手性催化剂也广泛应用于不对称催 化氢化反应中，特别是对于非官能团烯烃和亚胺的不对称氢化反应，可以获得优于其它过 渡金属催化剂的结果(Blaser, H.-U.虽分仇C^a/. 2002, 3, 17; Zhou, Y,G.C/z缝 紐2007, 40, 1357; Roseblade, S. J.; Pfaltz, A. Jcc. C/ze肌2007，栽1402)。然而，铱络 合物对于不饱和羧酸的不对称氢化反应至今仅有一例报道，即Matteoli等人用手性铱催化剂 催化了一种二取代a,(3-不饱和羧酸——a-苯乙基丙烯酸的不对称氢化，但是只给出了中等的 反应活性和对映选择性(Scrivanti, A.; Bovo， S.; Ciappa, A.; Matteoli, U. 7Wra/ze<ira2006,47, 9261)。因此开发新型的铱络合物催化剂实现a,p-不饱和羧酸的高效不对称氢化具有重要 的研究和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种手性磷氮配体铱络合物用于三取代a,(3-不饱和羧酸不对称 催化氢化反应制备手性羧酸的方法，是铱络合物催化剂在三取代oc,[i-不饱和羧酸的不对称催 化氢化反应中的成功应用，为手性羧酸类化合物的不对称合成提供了一种更加高效、高对 映选择性的方法。本专利技术提供的手性磷氮配体铱络合物催化三取代oc，(3-不饱和羧酸不对称氢化制备手性羧酸的方法，是在添加剂以及手性磷氮配体铱络合物催化剂存在的条件下，对三取代a,p-不饱和羧酸进行不对称催化氢化，得到具有一定光学纯度的手性羧酸。本专利技术所述手性羧酸的制备方法，其特征在于通过如下的催化氢化反应过程R1COOHH2/[lr/添加剂溶剂R2、R1COOH其中[Ir]为手性磷氮配体铱络合物催化剂；R1， W分别是卤素、羟基、C, Q垸基、卤 代烷基、C广Cs垸氧基、苯氧基、Q C8烷基取代的苯氧基、羟基取代的苯氧基、C广Q烷氧 基取代的苯氧基、C2 Qi酰氧基取代的苯氧基、卤代苯氧基、氨基取代的苯氧基、(C广Q酰 基)氨基取代的苯氧基、二(C广C8烷基)氨基取代的苯氧基、d Q酰基取代的苯氧基、C2~C8 酯基取代的苯氧基、萘氧基、呋喃氧基、噻吩氧基、苯甲氧基、C2 Q酰氧基、C广C8酰基、 C2 C8酯基、(d Q酰基)氨基、二(C, CV烷基)氨基、苯基、C广Cs烷基取代的苯基、羟基取代的苯基、C广C8烷氧基取代的苯基、C2 Cs酰氧基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(C广C8酰基)氨基取代的苯基、二(C广Q烷基)氨基取代的苯基、C广C8酰基取代的苯基、C2 C8酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基；R1， R可以相同，也可以不同；星号标记的位置为手性中心。本专利技术所述手性羧酸的制备方法是以具有如下通式的手性磷氮配体铱络合物催化剂实 现的。<formula>formula see original document page 7</formula>其中N P是手性磷氮配体；是环辛二烯；X是卤素、C, Cs的羧酸根、硫酸根、四(3,5-双三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根、四(全氟叔丁氧基)铝离子、四(六氟异丙氧基)铝离子、六氟磷酸根、六氟锑酸根、四氟硼酸根或三氟甲磺 酸根；环辛二烯配体可以被乙烯、降冰片二烯取代。上面所述的手性磷氮配体铱络合物催化剂所包含的手性磷氮配体具有如下的结构式其中m = o~3、 n = 0~4、 p = 0 6; R3、 R4分别为H、 CH^烷基、卣代烷基、C广Cs烷氧基、C广C8酰氧基、C广C8酰基、C2 C8酯基、(C广C8酰基)氨基、二(d Q烷基)氨基、卤 素、苯基、C, C8烷基取代的苯基、羟基取代的苯基、C广C8烷氧基取代的苯基、C广C8酰氧基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(d C8酰基)氨基取代的苯基、二(d Q烷基)氨基取代的苯基、CrC8酰基取代的苯基、C2 C8酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基，或当m、 n、 p^2时为并脂环或芳环；113和114可以相同，也可以不同；R5、 R6、 R7、 R8分别为H、 C广Q烷基、卤代烷基、C广C8烷氧基、C2 Q酰氧基、d~C8 酰基、C广C8酯基、(d Q酰基)氨基、二(C广C8垸基)氨基、卤素、苯基、C广Q烷基取代的苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手性羧酸的制备方法，其特征在于是在手性磷氮配体铱络合物催化剂及碱性添加剂存在的条件下，对三取代α，β－不饱和羧酸进行不对称催化氢化，得到具有光学纯度的手性羧酸。

【技术特征摘要】
1、一种手性羧酸的制备方法，其特征在于是在手性磷氮配体铱络合物催化剂及碱性添加剂存在的条件下，对三取代α，β-不饱和羧酸进行不对称催化氢化，得到具有光学纯度的手性羧酸。2、 按照权利要求1所述的手性羧酸的制备方法，其特征在于所述的催化氢化反应过程:其中[Ir]为手性磷氮配体铱络合物催化剂；R1， W分别是卤素、羟基、C广C8垸基、卤 代垸基、C广Q烷氧基、苯氧基、d Cs烷基取代的苯氧基、羟基取代的苯氧基、C广Q烷氧 基取代的苯氧基、C2 Cs酰氧基取代的苯氧基、卤代苯氧基、氨基取代的苯氧基、(C广Q酰 基)氨基取代的苯氧基、二(C广Q垸基)氨基取代的苯氧基、C广C8酰基取代的苯氧基、C2~C8 酯基取代的苯氧基、萘氧基、呋喃氧基、噻吩氧基、苯甲氧基、C2 Cs酰氧基、C广Cs酰基、C广C8酯基、(d Cs酰基)氨基、二(C, C8垸基)氨基、苯基、C广C8烷基取代的苯基、羟基取代的苯基、Q C8烷氧基取代的苯基、C广C8酰氧基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(C广C8酰基)氨基取代的苯基、二(C广C8烷基)氨基取代的苯基、C广Cs酰基取代的苯基、 C2 C8酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基；R1， W可以相同，也可以不同；星号标记 的位置为手性中心。3、按照权利要求1或2所述的手性羧酸的制备方法，其特征在于所述的手性磷氮配体铱络合物催化剂具有如下的结构式其中N P是手性磷氮配体；^^是环辛二烯；X是卤素、C广Cs的羧酸根、硫酸根、四G,5-双三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根、四(全氟叔丁氧基) 铝离子、四(六氟异丙氧基)铝离子、六氟磷酸根、六氟锑酸根、四氟硼酸根或三氟甲磺 酸根；环辛二烯配体可以被乙烯、降冰片二烯取代。4、按照权利要求3所述的手性羧酸的制备方法，其特征在于所述的手性磷氮配体铱络合物催化剂所包含的手性磷氮配体具有如下的结构式其中m = o~3、 n = 0~4、 p = 0~6; R3、 R分别为H、 C广C8烷基、卤代垸基、C广Q垸 氧基、C2 Cs酰氧基、C广Q酰基、C广C8酯基、(C广Q酰基)氨基、二(d C8烷基)氨基、卤 素、苯基、C广Cs烷基取代的苯基、羟基取代的苯基、C广C8烷氧基取代的苯基、C广C8酰氧 基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(C广C8酰基)氨基取代的苯基、二(d CV烷基) 氨基取代的苯基、C, C8酰基取代的苯基、C2 Q酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基， 或当m、 n、 p^2时为并脂环或芳环；W和W可以相同，也可以不同；R5、 R6、 R7、 R8分别为H、 C广Q烷基、卤代烷基、d Q烷氧基、C广C8酰氧基、d~C8 酰基、C2 Cs酯基、(C广C8酰基)氨基、二(C广Q垸基)氨基、卤素、苯基、C广C8烷基取代的 苯基、羟基取代的苯基、C广Q烷氧基取代的苯基、C2 C8酰氧基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(C广C8酰基)氨基取代的苯基、二(d C8烷基)氨基取代的苯基、C广Cs酰基取代的苯基、C2 C8酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基，或RLR6、 R^RS为并脂环 或芳环；R5、 R6、 R7、 RS可以相同，也可以不同；R9、 R^分别为H、 C广Q烷基、卤代烷基、C广C8烷氧基、C2 Cs酰氧基、C广Cs酰基、 C广C8酯基、(C广Cs酰基)氨基、二(d Cs垸基)氨基、卤素、苄基、苯基、C广Q烷基取代的 苯基、羟基取代的苯基、C广C8烷氧基取代的苯基、C2 Q酰氧基取代的苯基、卤代苯基、氨基取代的苯基、(C, C8酰基)氨基取代的苯基、二(d C8烷基)氨基取代的苯基、C广Cs酰基取代的苯基、C2 Q酯基取代的苯基、萘基、呋喃基、噻吩基，或119~111()为并脂环或芳环；R9、 RW可以相同，也可以不同；R为d Cs烷基、苯基、d Q烷基取代的苯基、羟基取代的苯基、磺酸基取代的苯基、 C, C8烷氧基取代的苯基、C2 Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：周其林，李珅，朱守非，张灿明，王立新，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]