[發明專利]1-磷雜降冰片烯類手性膦催化劑、其合成方法及應用

有效

• 申請號: 202110018741.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112851710B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李二慶;段征;賈思銘
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C07F9/6568
• 分類號: C07F9/6568;C07B53/00;B01J31/02;C07D209/96
• 代理公司: 嘉興倍創專利代理事務所(普通合伙) 33395
• 代理人: 周闖

本發明公開了1?磷雜降冰片烯類手性膦催化劑、其合成方法及應用。所述催化劑的結構如下式III和III’所示：；式中，Ar為苯基、取代苯基、萘基、取代萘基；優選的，Ar為苯基、單取代苯基、萘基；更優選的，Ar為苯基、4?單取代苯基、2?萘基；更進一步優選的，Ar為苯基、4?甲基苯基、4?甲氧基苯基、4?芐基苯基、4?叔丁基苯基、4?叔丁氧基苯基苯基、2?萘基。本發明提供的催化劑作為一類結構新穎的手性膦催化劑，通過剛性骨架的引入，形成三個完全束縛的P?C鍵，成功的解決了磷手性中心易于消旋化的科學難題，此類磷手性催化劑能夠廣泛的應用到手性膦催化的不對稱環化等不對稱反應中，具有廣闊的商業應用前景。

技術領域

本發明涉及本發明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種在手性膦催化的不對稱合成領域應用的1-磷雜降冰片烯類有機膦催化劑、其合成方法及應用。

背景技術

在不對稱催化領域，手性有機膦化物是重要有機催化劑。由于擁有一對孤對電子，三價磷化物可以直接作為親核催化劑，進攻缺電子烯烴生成碳負離子中間體，進而催化化學反應。在手性膦催化劑的發展過程中，化學家往往把關注點放在了對于手性骨架的選擇上，對于具有磷手性中心親核膦催化劑的合成關注較少。磷本身的性質導致了磷手性中心難以合成而且高溫下易于外消旋化，所以造成磷手性中心配體的研究非常少。然而有機膦小分子催化反應中反應的活性和對映選擇性往往依賴于有機膦催化劑的電性、酸堿性和位阻，因此有機催化劑的微小變化常常能夠影響催化反應的決速步驟。磷手性中心催化劑可以通過改變磷原子上取代基來改變催化劑的電子效應和位阻。并且這類催化劑的手性位點直接與反應底物相連，這就增加了手性誘導和傳遞的可能性。磷手性中心催化劑的這些優勢促使化學家努力設計合成新型的磷手性催化劑，旨在克服制約其發展的其合成步驟繁瑣且易于消旋的缺點，設計合成新型的磷手性催化劑。因為磷本身的性質導致了磷手性中心難以合成而且高溫下易于外消旋化，所以造成磷手性中心配體的研究非常少。

到目前為止，將磷原子嵌入到剛性骨架中設計出具有磷手性中心手性有機膦催化劑仍然未見報道。

發明內容

針對目前的技術現狀，本發明的目的之一在于提供一種1-磷雜降冰片烯類手性膦催化劑。其結構如下式III和III’所示：

式中，Ar為苯基、取代苯基、萘基、取代萘基；優選的，Ar為苯基、單取代苯基、萘基；更優選的，Ar為苯基、4-單取代苯基、2-萘基；更進一步優選的，Ar為苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-芐基苯基、4-叔丁基苯基、4-叔丁氧基苯基苯基、2-萘基。

作為本發明的優選方案，所述1-磷雜降冰片烯類手性膦催化劑的結構如下所示：

本發明的目的之二在于提供所述催化劑的合成方法，所述方法以磷雜環戊二烯類化合物為中間產物，通過H[1,5]遷移和磷雜D-A反應生成1-磷雜降冰片烯類手性膦催化劑；所述反應式如下所示：

式中，Ar為苯基、取代苯基、萘基、取代萘基；優選的，Ar為苯基、單取代苯基、萘基；更優選的，Ar為苯基、4-單取代苯基、2-萘基；更進一步優選的，Ar為苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-芐基苯基、4-叔丁基苯基、4-叔丁氧基苯基苯基、2-萘基。

作為本發明的優選方案，所述反應包括如下步驟：

步驟一)分別取I化合物原料于一定容積的Schlenk瓶中，惰性氣體氛圍下加入無水有機溶劑，低溫下加入芳基格氏試劑，然后在此溫度下繼續反應至反應完全，淬滅反應，得到相應的產物II-a～II’-g；反應式如下：

步驟二)使用一定容積的Schlenk瓶，惰性氣體氛圍下，加入加氫試劑，洗滌；然后加入II化合物原料的無水四氫呋喃溶液；攪拌至反應完全，得到III-a～III’-g；其反應式如下所示：