[發明專利]一種樟腦衍生的惡唑啉?氧磷有機小分子催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610879703.5
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN106478721B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 廉翔;余焓;韓生;王愛民;藺華林;薛原;許廣文;趙志成;戴國勇
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C07F9/653
• 分類號: C07F9/653;B01J31/24;C07C201/12;C07C205/45;C07C45/74;C07C49/82;C07B53/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

技術領域

本發明屬于有機化學技術領域，尤其涉及一種樟腦衍生的惡唑啉-氧磷有機小分子催化劑及其制備方法。

背景技術

不對稱合成是對映選擇性地制備光學活性物質的有效手段，開發高效率、高選擇性的手性催化劑是實現不對稱合成的關鍵。已成熟開發的多為手性過渡金屬催化劑，而在藥物合成及農業化學中，最終的產品中即使存在痕量的有害金屬元素也是不允許的，因此人們逐漸將注意力轉向了不含金屬的手性有機小分子催化的不對稱合成反應。一般有機小分子作為不對稱反應催化劑具有催化效率高和選擇性好，適用范圍廣，結構簡單，無毒廉價，易于負載和易回收等優點。

樟腦是一種廉價易得具有手性的天然產物，其自身骨架穩定，易于衍生化，手性環境不易破壞，從而被廣泛地應用于不對稱合成中。我國是合成樟腦的出口大國，但樟腦為初級產品，其價格較低。由樟腦衍生物合成的手性配體，在有機不對稱合成和有機光學材料領域，正發揮著重大的作用，市場應用前景也在逐漸增大。

不對稱催化合成的關鍵是如何設計和合成高選擇性和催化活性的手性催化劑。眾多的手性配體中，含氮、氧、磷等雜原子的配體在一些反應中越來越顯示出其重要性。惡唑啉是比較優秀的一類手性配體，而且惡唑啉曾作為底物用來合成各種手性化合物，并取得了一定的成功，這使得它作為配體在不對稱催化方面具有廣闊的前景。自20世紀80年代以來，化學家們合成了各種惡唑啉配體，并將這些配體應用于各種不對稱的催化反應中。如：不對稱烯丙基取代反應、丙烯位氧化反應、烯烴及亞胺的環丙烷化反應、D-A反應、自由基加成反應、亞胺及醛的親核加成反應以及硅氫還原反應等。由于磷原子體積比較大，可極化性大，因此烷基膦親核性強，堿性卻遠遠弱于相應的胺，已廣泛用于不對稱有機反應中。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種樟腦衍生的惡唑啉-氧磷有機小分子催化劑及其制備方法。本發明的有機小分子催化劑結合了樟腦骨架、惡唑啉環的優勢，同時利用了含磷配體的高效選擇性，在不對稱催化中表現出良好的催化活性，制備方法簡單。

本發明的技術方案具體介紹如下。

一種樟腦衍生的惡唑啉-氧磷有機小分子催化劑，其化學名稱為4-芐基-2-((1R,2R,4R)-2-二苯基磷氧基-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-1-庚基)-4,5-二氫惡唑，具有如下所示的結構：

本發明還提供一種上述的樟腦衍生的惡唑啉-氧磷有機小分子催化劑的制備方法，其以手性樟腦為骨架，L-苯丙氨醇為惡唑啉前體，經過氯化、縮合、環化、還原，接二苯基氯化磷，最終合成了一種新型樟腦衍生的惡唑啉有機小分子催化劑4-芐基-2-((1R,2R,4R)-2-二苯基磷氧基-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-1-庚基)-4,5-二氫惡唑。其化學反應方程式如下：

具體步驟如下：

(1)將酮基蒎酸溶解于二氯亞砜中回流反應，反應結束后除去過量的二氯亞砜，將所得產品溶解于溶劑中，再在堿作用下和L-苯丙氨醇反應，得到(1R,4R)-N-苯丙氨醇-2-羰基-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-1-庚酰胺；

(2)將(1R,4R)-N-苯丙氨醇-2-羰基-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-1-庚酰胺和甲磺酰氯在縛酸劑下0～5℃的溫度下反應，得到(1S,4R)-1-(4-芐基-4,5-二氫惡唑-2-基)-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-2-庚酮；

(3)將(1S,4R)-1-(4-芐基-4,5-二氫惡唑-2-基)-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-2-庚酮用四氫鋁鋰還原，得到(1R,2R,4R)-1-(4-芐基-4,5-二氫惡唑-2-基)-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-2-庚醇；

(4)(1R,2R,4R)-1-(4-芐基-4,5-二氫惡唑-2-基)-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-2-庚醇和二苯基氯化磷在正丁基鋰n-BuLi作用下反應，得到4-芐基-2-((1R,2R,4R)-2-二苯基磷氧基-7,7-二甲基雙環[2.2.1]-1-庚基)-4,5-二氫惡唑。

上述步驟(1)中，溶劑為二氯甲烷或四氫呋喃；堿為三乙胺或者二異丙基乙胺。

上述步驟(2)中，縛酸劑選自三乙胺或者二異丙基乙胺中一種或兩種。