[發明專利]一種手性氮雜環卡賓類催化劑及其應用

有效

• 申請號: 201610250716.6
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105772094B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 胡宇才;沈安;倪晨;曹育才
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07F15/00;C07C15/14;C07C1/32;C07C23/18;C07C17/263;C07C49/784;C07C45/68;C07C41/30;C07C43/205;C07C15/24;C07C15/28;C07D213/127
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

本發明涉及一種手性氮雜環卡賓類催化劑及其應用，催化劑的化學結構式如下：上述分子結構中至少包含有兩個手性碳原子，其中，R¹、R²、R³、R⁴分別獨立地代表H、烷基、雜烷基或芳基，R⁵、R⁶分別獨立地代表H、鹵素、烷基、雜烷基或芳基，X、Y分別獨立地代表含碳原子基團或含雜原子基團，Z代表烷基、雜烷基或芳基，M為過渡金屬；本發明催化劑用于催化不對稱Suzuki交叉偶聯反應。與現有技術相比，本發明手性氮雜環卡賓類催化劑至少包含兩個手性碳原子，手性碳原子所連接基團充分可調，在Suzuki交叉偶聯反應中表現出極高的催化活性以及立體選擇性，是一類新型催化劑，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機化學合成技術領域，涉及一種手性氮雜環卡賓類催化劑及其應用，尤其是涉及一種全新結構的、高活性以及高立體選擇性的手性氮雜環卡賓類催化劑，以及其在催化不對稱Suzuki交叉偶聯反應中的應用。

背景技術

Suzuki交叉偶聯反應具有反應條件溫和，官能團容忍性強，反應產率以及選擇性相對較高，反應試劑毒性較小，且對水、空氣、熱都相對不敏感，反應的后處理簡單，適用于工業化生產等優點，從而受到研究者的重視(現代有機反應：金屬催化反應，化學工業出版社，2008)。同時，具有手性聯芳基結構的天然產物廣泛存在于自然界中，目前已有超過數千個被分離報道。其中，諸多天然產物表現出良好的生理活性(例如，Angew.Chem.,Int.Ed.2005,44,5384)，通過不對稱催化的手段合成得到這些天然產物的關鍵手性聯芳基結構片段具有重要意義。因此，不對稱Suzuki交叉偶聯反應現已成為近些年的研究熱點。

盡管催化不對稱交叉偶聯反應已經有了很大的發展，但是目前這一催化反應普遍面臨的問題是：催化活性相對較低，底物范圍窄，官能團容忍性差，立體選擇性不高等。因此，開發一個高活性、高立體選擇性、官能團容忍性強的催化體系至關重要。從已有文獻來看，多數催化體系官能團容忍性不強，條件苛刻(例如，Chem.Rev.2011,111,563)。為數不多的具有高活性和普適性的催化體系摘錄如下：

2005年，美國麻省理工學院的Buchwald小組發展了一個普適性的配體S-Phos，對于大位阻Suzuki-Miyaura偶聯反應也具有很好的活性；2008年，該小組將發現的S-Phos，X-Phos應用于偶聯反應中，利用手性底物，合成了一系列裂環木脂素、奎尼丁等具生物活性的手性化合物，在合成斯的甘辛時，產率為63％，dr值為87：13(可參見Acc.Chem.Res.2008,41,1461)。

2014年，中國科學院Tang小組發展了一個高活性的聯芳基單膦配體，具有較高選擇性及反應條件溫和等特點，其在催化苯并惡唑啉酮作為底物參與的反應時，ee值高達96％，產率為95％(可參見J.Am.Chem.Soc.2014,136,570)。