手性二环类化合物及其不对称合成方法技术

本发明专利技术公开了一种手性二环类化合物及其不对称合成方法，所述手性二环类化合物的结构如式(I)所示。本发明专利技术是以结构如式(II)所示的环己烯酮衍生物与结构如式(III)所示的硝基烯烃衍生物为底物，在有机溶剂中在手性仲胺催化剂、聚二醇系列化合物和酸的共同催化下反应得到结构如式(I)所示的手性二环类化合物。本发明专利技术合成的手性二环类化合物具有手征性，可作为手性化合物的合成中间体，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
手性是自然界的基本属性，也是生命系统最重要的属性之一。作为生命体三大物质基础的蛋白质、核酸和多糖，它们在生命体内几乎都是以单一构型存在。对于生命体而言，许多手性化合物的对映体具有截然不同的生理活性，因此合成具有光学活性的有机化合物是化学家面临的一项挑战性任务，也是近年来最热门的研究课题之一。勿庸置疑，不对称合成是制备手性化合物最有效的手段，而催化不对称合成是最理想的不对称合成方法， 它仅使用少量的手性催化剂便可获得大量的手性产物，是开发手性药物、农用化学品、材料及香料等最有效工具。催化不对称合成方法根据催化剂属性可分为三类过渡金属催化、酶催化和不对称有机催化。近几年来，不含金属的有机小分子催化越来越受到关注，正在成为化学领域继金属催化剂之后研究的另一热点。不对称有机催化从模拟酶催化开始，逐渐兼容了生物催化与化学催化的优点，相对于过渡金属配合物中的有机配体来说，有机催化剂的催化活性是有机化合物本身，不需要过渡金属和其它金属，更具有价廉、易得、无毒、对水和氧气相对稳定等众多优点。同时由于不存在过渡金属，有机催化剂催化的反应产物就不需要考虑金属的污染，这对医药、农药等合成的绿色化提供了保障。超分子化学，是从20世纪60年代末70年代初发展起来的一新的化学分支，是一门以非共价键为基础，以分子为研究对象的化学学科，在分子识别、催化、信息传递、分子自组装、超分子材料、分子器件等方面有着许多重要应用。有机催化的发展是模拟酶的催化方式，而酶可以认为它是一种复杂的有机超分子，所以将有机超分子运用到催化方面研究是具有科学价值和潜在的应用价值的。同时超分子在催化方面的应用往往能明显提高反应活性和反应选择性，如今这方面的应用越来越受到重视。2010年，Escuder课题小组运用了一种新颖的由单分子自组装而成的超分子凝胶化合物来催化环己酮与硝基烯烃的1，4加成，该超分子催化剂具有一个显著的优点就是可以通过简单地改变反应体系的PH值就能通过简单易行的过滤操作达到分离的目的，具有非常好的应用价值(Chem. Eur. J. 2010，16， 8480)。同年罗三中和程津培课题组巧妙地将超分子β环糊精与环己二胺的衍生物通过共价键结合，并将之合成的超分子催化剂运用到醛酮的aldol反应中，取得了不错的效果，经过反应可以得到大于99%的手性加成产物(J. Am. Chem. Soc. 2010，132，7216)。这些研究成果丰富了超分子催化反应的种类，但是，该领域的研究工作才刚刚开始，进一步探索新的催化剂和反应类型，进而研究开发其在不对称有机合成等领域中的应用，并最终获得具有良好不对称诱导作用的反应体系，将是现代绿色化学中一个重要的新兴研究领域。具有骨架1的手性二环二烯类化合物是类重要的手性试剂，其被广泛作为铑和铱的手性配体应用于手性不对称催化，在部份反应中起到了优异的手性诱导功能(Angew. Chem. Int. Ed. 2004，43，3364)。但复杂的合成方法限制了手性二环二烯类化合物作为手性配体的快速发展(Angew. Chem. Int. Ed. 2008，47，4482)。2010 年，Carnell 发展了从手性烯4醇酯经中间体手性二环二酮类化合物2进而合成一类手性二环二烯类化合物1的简易方法 (Angew. Chem. Int. Ed. 2010，49，2750) ·权利要求1.手性二环类化合物，其结构如式(I)所示2.如权利要求1所述的手性二环类化合物，其特征在于所述的手性二环类化合物的结构如下所示3.如权利要求1或2所述的手性二环类化合物，其特征在于氓、1 2、1 3各自独立为氢或甲基；R4为2-甲氧基苯乙烯基、4-甲氧基苯乙烯基、4-甲基苯乙烯基、苯乙烯基、4-氟基苯乙烯基、3-氯基苯乙烯基、4-氯基苯乙烯基、2-溴基苯乙烯基、4-溴基苯乙烯基、4-三氟甲基苯乙烯基或苯乙炔基；n为0或1。4.一种如权利要求1所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，所述的方法是以结构如式(II)所示的环己烯酮衍生物与结构如式(III)所示的硝基烯烃衍生物为底物，在有机溶剂中在手性仲胺催化剂、聚二醇系列化合物和酸的共同催化下反应得到结构如式(I) 所示的手性二环类化合物；5.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于所述的聚二醇系列化合物为下列之一 PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000、PPG200、PPG400、 PPG600、PPG800、PPG1000、PPG2000。6.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于所述的酸为下列之一 HC1、HBr、H2SO4, HBF4, HPF6, CH3COOH, CF3COOH, CF3S03H、苯甲酸、邻氟苯甲酸、间氟苯甲酸、对氟苯甲酸、苯乙酸、对甲基苯甲酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、邻三氟甲基苯甲酸、间三氟甲基苯甲酸、对三氟甲基苯甲酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸、对十二烷基苯磺酸、α -萘磺酸、β -萘磺酸、α -萘乙酸、油酸、硬脂酸、正十二烷基磺酸、甲基丙烯酸。7.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为下列之一 二氯甲烷、氯仿、乙醚、异丙醚、四氢呋喃、1，4- 二氧六环、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、PEG200、PEG400、PEG600、PPG200、PPG400、PPG600、 PPG800。8.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于所述硝基烯烃衍生物与环己烯酮衍生物、手性仲胺催化剂、酸的摩尔比为1 1 6 0.3 0.05 0.3 0.05，所述聚二醇系列化合物与手性仲胺催化剂的摩尔比为1 2 5，所述手性仲胺催化剂与有机溶剂的摩尔比为1 150 200。9.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于反应温度为-20 40°C，反应时间为12 36h。10.如权利要求4所述的手性二环类化合物的不对称合成方法，其特征在于所述的有机溶剂为氯仿，所述的聚二醇系列化合物为PPG1000，所述的酸为苯甲酸，所述硝基烯烃衍生物与环己烯酮衍生物、手性仲胺催化剂、酸的物质的量之比为1 4 0.2 0.2，所述聚二醇系列化合物与手性仲胺催化剂的摩尔比为1 3，所述手性仲胺催化剂与有机溶剂的摩尔比为1 170;反应温度为25°C，反应时间为12 36h。全文摘要本专利技术公开了一种，所述手性二环类化合物的结构如式(I)所示。本专利技术是以结构如式(II)所示的环己烯酮衍生物与结构如式(III)所示的硝基烯烃衍生物为底物，在有机溶剂中在手性仲胺催化剂、聚二醇系列化合物和酸的共同催化下反应得到结构如式(I)所示的手性二环类化合物。本专利技术合成的手性二环类化合物具有手征性，可作为手性化合物的合成中间体，具有广阔的应用前景。文档编号C07C201/12GK102531911SQ20111043618公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日专利技术者夏爱宝, 徐振元, 许丹倩 申请人:浙江工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许丹倩，夏爱宝，徐振元，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：