[發明專利]一種手性高價碘催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910161591.3
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109833908A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 周杰峰
• 申請（專利權）人: 廣西九圣新材料有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C309/73;C07C303/30;C07C71/00;C07D307/94
• 代理公司: 廣州正明知識產權代理事務所(普通合伙) 44572
• 代理人: 成姍

本發明屬于有機催化領域，公開了一種新型手性高價碘催化劑及其制備方法和應用。所述手性催化劑的化學結構通式如式(I)所示：其中，R₁為磺酰基、乙酰基、苯甲酰基、取代苯甲酰基，R₂為烷基、環烷基、胺基、芳烷基，R₃為烷基、環烷基、胺基、芳烷基。本發明是以高價碘(III)試劑和手性alpha?羥基乙酸酯衍生物為原料，最終合成出一種新型手性高價碘催化劑，該方法的合成反應條件溫和，產率高，操作步驟簡單，安全可靠，綠色環保，所述催化劑可應用在不對稱催化氧化、手性精細化學品合成、手性藥物或藥物中間體合成、手性新材料、手性功能分子合成等領域中。

技術領域

本發明屬于合成化學和催化技術領域，更具體地，涉及一種手性高價碘催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

現代有機合成化學通過新穎方法創造新物質，可以廣泛推動生物醫藥，食品香料，精細化工，能源以及功能材料領域的進步，在各種構建復雜分子的方法中，高效高選擇性的C-C鍵構建是其中的關鍵和難點，因此長期以來是有機化學家關注的焦點。

氧化反應，包括氧化加成、氧化環化等，是現代有機合成的重要手段之一，廣泛應用于各種重要的有機分子的轉化和構建。各種新策略用于氧化反應的開發使得學術研究不斷出現新突破。而這些新策略應用于各種精細化學品，包括醫藥，農用化學品和功能材料的生產廣泛應用。然而，盡管各類氧化反應在實驗室和工業大規模生產中已得到廣泛應用，然而反應中的安全性，環境友好性和操作簡便性等因素仍然是氧化反應中最受關注和需要突破的問題。氧化反應中所涉及的反應條件苛刻、固有的熱不穩定性、難以控制的高氧化性、產量低、副產物復雜等性質，大大限制它們的應用。因此鑒于原子經濟和綠色可持續發展，合理設計新型氧化試劑，以開發實用，經濟，環境友好，更安全和更清潔的反應類型是具有挑戰性的課題也是急需解決的問題。

作為一類極具發展前景的氧化劑，高價碘試劑因其低毒性，溫和的反應性，容易得到，穩定性高，易于操作等優勢，近年來備受關注。這些高價碘試劑的使用可以作為傳統高毒性重金屬氧化劑的替代品，如：鉛(IV)，汞(II)和鉈(Ⅲ)等試劑。化學計量使用這些試劑已經廣泛應用與各種鍵的構建和氧化變換。例如，碘苯二乙酸(PIDA)and碘苯二三氟磺酸酯(PIFA)。這些試劑已成功應用于精細化學品開發、具有生物活性的天然產物和藥物中間體全合成。

然而，高價碘催化進行高選擇性不對稱氧化反應的成功例子較少。

本發明開發的一種新型手性高價碘催化劑，是基于高價碘試劑的催化氧化特征，并引入手性alpha-羥基乙酸酯衍生物作為手性控制因素。開發可催化量使用的手性高價碘試劑，達到與過渡金屬相類似催化效率，同時以避免鉛(IV)，汞(II)和鉈(Ⅲ)等試劑使用時的有毒過渡金屬殘留問題，以提高試劑的實用性和產業化的可行性。另外，本發明提供的手性高價碘催化劑，以實現不對稱催化氧化中對立體構型的控制，實現官能團的精準引入，用于不對稱新反應開發、構建手性團能團，是一種直接、高效、高原子經濟性的合成方法。

因此，該類新型手性高價碘催化劑的開發具有基礎性的探索意義和廣泛的應用前景。有潛力構建更加復雜的不對稱催化氧化反應類型和催化體系，完成更加復雜的分子內或者分子間的串聯反應，使反應具有更好的選擇性。更重要的是，該類催化劑易于再生和重復利用，催化效率較高，相對于傳統有毒過渡金屬催化來說，綠色環保，反應條件溫和，有利于產業化，因此，有較好的應用價值和前景。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的不足和缺點，本發明目的在于提供一種新型手性高價碘催化劑。該催化劑能夠構建復雜的不對稱催化氧化體系，完成更加復雜的分子內或者分子間的串聯反應，使反應具有更好的選擇性。更重要的是，該類催化劑易于再生和重復利用，催化效率較高。對于傳統有毒過渡金屬催化來說，該類新型催化劑綠色環保，反應條件溫和，有利于工業化生產的不對稱催化氧化反應和氧化官能團化。該催化劑可應用在不對稱催化氧化、不對稱氧化官能團化、手性精細化學品合成、手性藥物或藥物中間體合成、手性新材料和手性功能分子合成等領域中。