专利名称：螯合手性硼酸酯及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及不对称合成的一类新型手性催化剂螯合手性硼酸酯及其制备方法和用途。属手性化合物制备化学领域。
本发明提供的技术方案是，螯合手性硼酸酯的结构通式为 其中R为具有C2对称轴的1，4-或2，3-烷撑、1，1′-联芳撑或2，2′-联芳撑配基；R1，R2，R3，R4，R5，R6可以为氢、烷基或芳基。
上述螯合手性硼酸酯中的R3，R4可以和R5，R6连接成脂环或芳环。
上述螯合手性硼酸酯中的左环和/或右环为手性环，即左环和右环可同时由手性配基组成，也可以一个环是手性的。
本发明提供上述螯合手性硼酸酯的制备方法。二醇或二酚，氨基醇或氨基酸与硼化合物反应制得螯合手性硼酸酯，其中所用二醇、二酚、氨基醇或氨基酸中至少一种为手性化合物。即上述螯合手性硼酸酯由手性二醇(手性二酚)、硼化合物与手性氨基醇或手性氨基酸作用制备；也可以由手性二醇(手性二酚)、硼化合物与非手性氨基醇或非手性氨基酸作用制备；也可以由非手性二醇(非手性二酚)、硼化合物与手性氨基醇或手性氨基酸作用制备。
上述螯合手性硼酸酯也可由外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼化合物反应生成非对映异构体，分离得到螯合手性硼酸酯。
上述所用硼化合物为硼烷、硼酸或烷氧基硼烷，烷氧基硼烷中的烷基由1-4个碳原子组成；二醇或二酚，氨基醇或氨基酸与硼酸或烷氧基硼烷在甲苯或苯中回流反应制得螯合手性硼酸酯；外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼酸或烷氧基硼烷在甲苯或苯中回流反应生成非对映异构体。二醇或二酚，氨基醇或氨基酸与硼烷在0-140℃反应也可制得螯合手性硼酸酯；外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼烷在0-140℃反应生成非对映异构体；反应介质可在苯，甲苯，THF，Et2O，CHCl3，CH2Cl2，CH3CN中选择。
上述所用的手性二醇或手性二酚由对映纯酒石酸衍生物、2，3-丁二醇衍生物、1，4-丁二醇衍生物、1，1′-联-2-苯酚衍生物、1，1′-联-2-萘酚衍生物、2，2′-联-1-萘酚衍生物中选择；所用的非手性二酚由儿茶酚、1，1′-联-2-苯酚及其取代衍生物中选择；所用的手性氨基醇或手性氨基酸由(S)-脯氨酸，(S)-脯氨醇、(S)-2-吡咯烷-1，1-二取代甲醇、(S)-苯丙氨酸、(S)-酪氨酸、(S)-2-氨基-3-苯基丙醇、(S)-2-氨基-3-苯基-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对烷氧苯基)-1，1-二取代丙醇、(1S，2S)-2-氨基-1-对硝苯基-3-取代丙醇中选择；所用的非手性氨基醇或氨基酸由氨基乙醇、8-羟基喹啉、5，7-二溴-8-羟基喹啉、8-羟基喹哪啶、喹哪啶酸、2-皮考林酸中选择。
本发明提供的上述螯合手性硼酸酯可用于羰基化合物、亚胺或肟醚的催化不对称硼烷还原，以及羰基化合物的催化不对称烷基化反应中。在催化量的螯合手性硼酸酯存在下，羰基化合物、亚胺、肟醚发生不对称硼烷还原或不对称烷基化生成光活性醇。在不对称催化还原、不对称催化烃基化等不对称反应中，螯合手性硼酸酯与底物的摩尔比为0.01-2.00∶1。
本发明中的不对称反应催化剂具有高的热稳定性，水解稳定性和光学稳定性，并具有强的耐氧化，耐酸解能力；它们原料易得、制备工艺简单。它们可应用于醇，胺等众多光活性物质的制备中。
本发明的螯合手性硼酸酯所用原料来源广泛，合成容易，制备成本低廉。它们一般具有高的熔点；在非极性或弱极性溶剂(如石油醚，乙醚等)中有低的溶解度；它们具有高的热稳定性，水解稳定性和光学稳定性，并具有强的耐氧化，耐酸解能力。它们在环境温度下长期放置不发生变化；有的[如(R)-或(S)-1，1′-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐]在高达300℃时不分解，在2摩尔的盐酸中室温处理24小时几乎定量被回收。因此，他们可以长期储存和长程运输。
权利要求
1.螯合手性硼酸酯，其结构通式为 其中R为具有C2对称轴的1，4-或2，3-烷撑、1，1′-联芳撑或2，2′-联芳撑配基；R1，R2，R3，R4，R5，R6可以为氢、烷基或芳基。
2.根据权利要求1所述的螯合手性硼酸酯，其特征是螯合手性硼酸酯中的R3，R4可和R5，R6连接成脂环或芳环。
3.根据权利要求1或2所述的螯合手性硼酸酯，其特征是螯合手性硼酸酯的左环和右环中至少含有一个手性配基。
4.权利要求1所述的螯合手性硼酸酯的制备方法，其特征是二醇或二酚，氨基醇或氨基酸与硼化合物反应制得螯合手性硼酸酯，其中所用二醇、二酚、氨基醇或氨基酸中至少有一种为手性化合物。
5.根据权利要求4所述的螯合手性硼酸酯的制备方法，其特征是所用硼化合物为硼烷、硼酸或烷氧基硼烷，烷氧基硼烷中的烷基由1-4个碳原子组成；二醇或二酚，氨基醇或氨基酸可与烷氧基硼烷或硼酸在甲苯或苯中回流反应制得螯合手性硼酸酯；也可与硼烷在0-140℃反应制得螯合手性硼酸酯。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征是所用的手性二醇或手性二酚由对映纯酒石酸衍生物、2，3-丁二醇衍生物、1，4-丁二醇衍生物、1，1′-联-2-苯酚衍生物、1，1′-联-2-萘酚衍生物、2，2′-联-1-萘酚衍生物中选择；所用的非手性二酚由儿茶酚、1，1′-联-2-苯酚及其取代衍生物中选择；所用的手性氨基醇或手性氨基酸由(S)-脯氨酸，(S)-脯氨醇、(S)-2-吡咯烷-1，1-二取代甲醇、(S)-苯丙氨酸、(S)-酪氨酸、(S)-2-氨基-3-苯基丙醇、(S)-2-氨基-3-苯基-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对烷氧苯基)-1，1-二取代丙醇、(1S，2S)-2-氨基-1-对硝苯基-3-取代丙醇中选择；所用的非手性氨基醇或氨基酸由氨基乙醇、8-羟基喹啉、5，7-二溴-8-羟基喹啉、8-羟基喹哪啶、喹哪啶酸、2-皮考林酸中选择。
7.权利要求1所述的螯合手性硼酸酯的制备方法，其特征是由外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼化合物反应生成非对映异构体，分离得到螯合手性硼酸酯。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是所用硼化合物为硼烷、硼酸或烷氧基硼烷，烷氧基硼烷中的烷基由1-4个碳原子组成；外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼酸或烷氧基硼烷在甲苯或苯中回流反应生成非对映异构体；外消旋二醇或二酚、手性氨基醇或手性氨基酸与硼烷在0-140℃反应生成非对映异构体。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征是所用的手性氨基醇或手性氨基酸由(S)-脯氨酸，(S)-脯氨醇、(S)-2-吡咯烷-1，1-二取代甲醇、(S)-苯丙氨酸、(S)-酪氨酸、(S)-2-氨基-3-苯基丙醇、(S)-2-氨基-3-苯基-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)丙醇、(S)-2-氨基-3-(对羟苯基)-1，1-二取代丙醇、(S)-2-氨基-3-(对烷氧苯基)-1，1-二取代丙醇、(1S，2S)-2-氨基-1-对硝苯基-3-取代丙醇中选择。
10.权利要求1所述的螯合手性硼酸酯用于羰基化合物、亚胺或肟醚的不对称催化硼烷还原，以及羰基化合物的不对称催化烷基化反应中。
全文摘要
本发明涉及螯合手性硼酸酯及其制备方法和用途。螯合手性硼酸酯的结构通式为右式螯合手性硼酸酯可通过二醇或二酚，氨基醇或氨基酸与硼化合物反应制得螯合手性硼酸酯，其中所用二醇、二酚、氨基醇或氨基酸中至少有一种为手性化合物。螯合手性硼酸酯作为催化剂具有高的热稳定性，水解稳定性和光学稳定性，并具有强的耐氧化，耐酸解能力。它们原料来源广泛，合成程序简单，制备成本低廉，在不对称催化合成中有广泛应用前景。
文档编号C07F5/00GK1434048SQ03118710
公开日2003年8月6日 申请日期2003年2月27日 优先权日2003年2月27日
发明者单自兴, 刘德军, 褚运波 申请人:武汉大学