含咪唑盐离子对基团Ｃ２轴对称的手性双噁唑啉配体化合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及含咪唑盐离子对基团Ｃ２轴对称的手性双噁唑啉配体化合物及其制备与应用。本发明专利技术的化合物结构通式如下：本发明专利技术化合物的制备方法，其流程如下：本发明专利技术的化合物可制成铜，锌，镁、铁或镍络合物催化剂，用于催化不对称Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应及不对称Ｈｅｎｒｙ反应。本发明专利技术的化合物易于制备，具有良好的催化性能和回收性能，可以与金属形成络合物手性催化剂，该催化剂的活性和选择性好，且回收十五次后催化剂的活性和选择性没有降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种含咪唑盐离子对基团C2轴对称的手性双噁唑啉配体、其制备 以及在催化方面的应用，属于手性配体、合成及其在有机合成中的应用

技术介绍
近年来，手性双噁唑啉金属配合物由于它们在各种不对称反应中所表现出的良好 的催化效果而受到了广泛关注，手性双噁唑啉金属配体物在许多不对称反应中都是非常有 效的催化剂(Desimoni, G. ；Faita, G. ； J0rgensen, K. Α. ；Chem. Rev. 2006，106，3561.)。手 性双噁唑啉配体在不对称环丙烷化、Diels-Alder反应，Henry反应，Ene反应，烯丙基烷基 化反应，羟醛缩合反应等反应中都具有较好的不对称催化效果，但是催化反应后催化剂难 以提取分离，造成手性配体难以回收利用，极大地阻碍了手性双噁唑啉配体不对称催化工 业化的应用。目前为了实现催化剂的回收利用大多采用负载于高聚物、硅胶、树枝形聚合物 或MCM-41的方法实现，但是这些方法负载后的催化剂一般都难溶于反应溶剂，形成非均相 催化体系，底物与催化剂不能实现很好的结合，而且由于负载使得催化中心手性微环境改 变造成了催化效果的下降。随着医药工业的发展，手性技术的兴起，寻找一种易于制备，有良好催化性能，并 且易于回收再利用的手性配体化合物对于不对称合成研究与工业应用具有十分重要的意 义。目前，离子液体因其结构中含有有机阴阳离子从而具有特殊的物理化学性质，并且以溶 剂或催化剂的形式广泛的应用于有机反应中。含有离子对结构的Lewis酸催化剂的研究是 一个前沿领域，文献已报道的含离子对结构非对称的双噁唑啉配体(Simon，D. ；Peter, G.； Christopher H. ；et al ；Adv. Synth. Catal. 2007，349，951)，对映选择性和可回收性均不理 想，催化N-丙烯酰基噁唑烷-2-酮与环戊二烯的不对称Diels-Alder反应ee值仅为88%， 且回收次数仅做到10次。具有离子对结构C2轴对称的的手性双噁唑啉配体化合物与金属 形成络合物既保留了 Lewis中心对反应立体选择性的控制，而且特殊的离子结构也对反应 中间体的形成起到了促进作用。不仅如此，由于结构中双离子对对配体化合物物理化学性 质的影响，使得这类化合物离子液体的溶解性增强。不仅使得在离子液体介质中的反应结 束后，可以通过简便的方法实现催化剂的回收利用，而且催化剂的流失也大大减低，进而提 高催化剂可循环利用的次数。这就使得催化体系同时具有均相和非均相催化的优点，既可 以加快反应速度，保证反应的选择性，也能在反应结束后通过简单萃取的方法分离手性配 体和反应产物，实现手性配体的回收利用，大大提高了催化剂的使用效率。因此，含离子对 结构具有C2轴对称的的手性双噁唑啉配体化合物在不对称催化反应研究中将具有重要的 理论意义和广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统双噁唑啉配体作为催化剂时对映选择性和可回收性均不理想的缺点，而提供一种催化效率高的含咪唑盐离子对基团C2轴对称的手性双噁唑 啉化合物及其制备与应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的；本专利技术的一种含有咪唑盐离子C2轴对称的对基团的手性双噁唑啉配体化合物，该 化合物是由咪唑盐离子对取代C2轴对称的手性双噁唑啉，具有以下结构通式权利要求1. 一种含有咪唑盐离子C2轴对称的对基团的手性双噁唑啉配体化合物，其特征在于具 体结构通式如下2.如权利要求1所述的含有咪唑盐离子C2轴对称的对基团的手性双噁唑啉配体化合 物的制备方法，其特征在于制备方法如下一、当制备C2对称的双对甲苯磺酸阴离子的含咪唑盐离子对的双噁唑啉配体或C2对称 的双对甲苯磺酸阴离子的含咪唑盐离子对的双噁唑啉配体时，制备步骤如下步骤1. 1在惰性气体保护下，1当量的双噁唑啉与2当量以上的丁基锂在低于0°C反应 Ih以上，然后将2当量以上的烷基化试剂1-碘-4-(叔丁基-二甲基)-硅氧基丁烷滴加到 上述反应体系中，室温下反应8-20h，用水和有机溶剂萃取，洗涤，分离得到二(叔丁基-二 甲基-硅氧基丁烷)基取代的双噁唑啉中间体；步骤1. 2在惰性气体保护下，将步骤1. 1制得的1当量的二(叔丁基-二甲基-硅氧 基丁烷)基取代的双噁唑啉中间体与3当量以上的四丁基氟化铵混合，加入到溶剂A中水 解他以上，用水和乙酸乙酯萃取，洗涤，分离得到相应的二羟基取代中间体；步骤1. 3在惰性气体保护下，将步骤1. 2制得的1当量的二羟基取代中间体和2当量 以上的对甲苯磺酰氯加入二氯甲烷中，再滴加2当量以上的三乙胺催化反应他以上，分离 得到二对甲苯磺酰基取代中间体；步骤1. 4在惰性气体保护下，将步骤1. 3制得的1当量的二对甲苯磺酰基取代中间体 与2当量以上的1，2-二甲基咪唑加入溶剂B中，在室温以上反应Mh以上，减压除去溶剂， 加入无水乙醚搅拌洗涤，过滤得到目标产物之一的C2对称的双对甲苯磺酸阴离子的含咪唑 盐离子对的双噁唑啉配体；步骤1. 5将对甲苯磺酸盐与六氟磷酸铵在水中搅拌得到固体，过滤用水洗得到目标产 物之一的C2对称的双对六氟磷酸阴离子的含咪唑盐离子对的双噁唑啉配体；二、当制备C2对称的含咪唑盐离子对的双噁唑啉二氯盐配体或C2对称的含咪唑盐离子 对的双噁唑啉二醋酸盐配体时，步骤2. 1、步骤2. 2与制备C2对称的双对甲苯磺酸阴离子的 含咪唑盐离子对的双噁唑啉配体的步骤1. 1、步骤1. 2相同；步骤2.3将1当量的二羟基取代的中间体、4当量的三苯基磷和四氯化碳加入二氯甲烷 中，在室温下反应他以上，减压出去溶剂后，用水和乙酸乙酯萃取，洗涤，分离得到二氯代 中间体；步骤2. 4在惰性气体保护下，将1当量的二氯代中间体与2当量以上的1，2_ 二甲基咪 唑加入溶剂B中，在室温以上反应24h以上，减压除去溶剂，加入无水乙醚搅拌洗涤，过滤得 到目标产物之一的C2对称的含咪唑盐离子对的双噁唑啉二氯盐配体；步骤2. 5在惰性气体保护下，将1当量C2对称的含咪唑盐离子对的双噁唑啉二氯盐配 体与2当量以上的醋酸钾在无水乙醇中反应，过滤后有机相减压出去溶剂，得到目标产物 之一的C2对称的含咪唑盐离子对的双噁唑啉二醋酸盐配体；三、当制备C2对称的含咪唑盐离子对的双噁唑啉二碘盐配体时，步骤3.1、步骤3. 2、 步骤3. 3与制备C2对称的双对甲苯磺酸阴离子的含咪唑盐离子对的双噁唑啉配体的步骤 1.1、步骤1.2、步骤1.3相同，步骤3. 4在惰性气体保护下，将1当量的二对甲苯磺酰基取代中间体与2当量以上的 咪唑在2当量以上的碳酸铯催化下，在N，N-二甲基甲酰胺中，在室温下反应IOh以上，减压 出去溶剂，用水和乙酸乙酯萃取，洗涤，分离得到二咪唑基中间体；步骤3. 5将步骤3. 4制得的1当量的二咪唑基中间体与2当量以上的碘甲烷在室温下 反应池以上，加入无水乙醚搅拌洗涤，过滤得到目标产物之一的C2对称的含咪唑盐离子对 的双噁唑啉二碘盐配体；其中，所述的1，2-二甲基咪唑为2位取代或未取代的咪唑衍生物；所述的溶剂A为四氢呋喃、无水乙醚；所述的溶剂B是N，N- 二甲基甲酰胺、无水乙醚；所采用的分离方法为硅胶柱层析方法或结晶方法，分离所采用的有机溶剂为二氯甲 烷、三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有咪唑盐离子Ｃ↓［２］轴对称的对基团的手性双噁唑啉配体化合物，其特征在于具体结构通式如下：＊＊＊式中：Ｘ为ＰＦ↓［６］、ＯＴｓ、ＯＡｃ、卤素；Ｙ为－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－（ｎ＝１，２，３，４．．．）；Ｒ↓［１］为氢，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、苯基、取代苯基、环己烷基、环戊烷基、硝基或卤素中的一种；Ｒ↓［２］为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、苯基、取代苯基、环己烷基、环戊烷基中的一种；Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］为连接成环或成骈联环；Ｒ↓［３］为氢，甲基、乙基；Ｒ↓［４］为甲基、乙基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周智明，郝小燕，李鑫，
申请(专利权)人：北京理工大学，郝小燕，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]