专利名称：一种磷酸酰胺类双功能催化剂及其合成方法
技术领域：
本发明属于有机化合物工艺应用技术领域，本发明涉及一种磷酸酰胺类双功能催化剂及其合成方法。
背景技术：
双功能催化剂是指在同时含有氢键给体与受体的分子，它是在近十几年的催化剂的发展过程中，逐渐发展出的一类新型高效的催化体系。由于分子中同时存在氢键给体与受体，就有可能在反应中更好的活化底物，从而提高反应的活性与选择性。金鸡纳生物碱，特别是辛可宁、奎宁、辛可宁定、奎宁定等生物碱，是一类非常高效的手性催化剂，由于其廉价易得、且分子骨架容易修饰，因此在不对称亲核催化反应中得到广泛的应用，包括酸酐的醇解、羰基化合物的α卤化反应、杂亨瑞反应、分子间Michael加成、 Morita-Baylis-Hillman反应等。而金鸡纳碱衍生的磷酰胺类催化剂，由于金鸡纳碱上的N 具有未成对的孤对电子，可以作为路易斯碱；而磷酰胺上的活泼氢也可以同时通过与底物形成氢键作用，进而更好地活化反应底物，是一类潜在的非常高效的双功能催化剂。但是金鸡纳碱衍生的膦酸酰胺催化剂目前还没有报道过[(a) Ε. M. 0. Yeboah, S. 0. Yeboah and G. S. Singh, Tetrahedron, 2011, 67, 1725 ； (b) Τ. Marcelli and H. Hiemstra, Synthesis, 2010，1229]。本发明创新地提出了一种磷酰胺类双功能催化剂及其合成方法。本发明磷酰胺类双功能催化剂，其结构式如式(X)所示，具有合成简单、原料便宜、可以简单大量合成，分子量适中，对水和空气稳定、催化效率高，不对称诱导效果好等优点。此外，该催化剂还有一个重要的特点在于其布朗施特朗酸的部分，即磷酸酰胺的N-H，其酸性可以通过改变Rx基团来方便调节。本发明合成方法具有操作简便，适用范围广，反应条件温和，操作简便，容易合成等显著特点。
发明内容
本发明提出了一种膦酸酰胺类双功能催化剂，其结构如下式(X)所示
权利要求
1. 一种膦酸酰胺类双功能催化剂，其特征在于，其结构如下式(X)所示
2.如权利要求1所述的膦酸酰胺类双功能催化剂，其特征在于，所述R2、R3>R5> R6> R7、 R8、R9、R10, R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20 是手性或非手性结构。
3.如权利要求1所述的膦酸酰胺类双功能催化剂，其特征在于，R2、R3之间，R5、R6、R7任意两者之间，R8、R9、R10、R11任意两者之间，R12、R13、R14、R15任意两者之间，或R16、R17、R18、R19、任意两者之间可以成环；R13、R14、R15三者之间，R18、R19、R2°三者之间可以成环。
4.如权利要求2所述的膦酸酰胺类双功能催化剂，其特征在于，所述成环是指成脂肪环、成含杂原子的脂肪环、或成芳香环。
5.一种如权利要求1所述的膦酸酰胺类双功能催化剂的合成方法，其特征在于，所述方法由如下反应式(Y)表示
6.如权利要求5所述膦酸酰胺类双功能催化剂的合成方法，其特征在于，所述磷酰氯 Rx-Cl的用量是所述手性金鸡纳碱衍生的伯胺的物质的量的1-100倍；所述碱的用量是手性金鸡纳碱衍生的伯胺的物质的量的1-100倍；所述溶剂用量为0.1 mL-50 mL/每毫摩尔手性金鸡纳碱衍生的伯胺。
7.如权利要求5所述膦酸酰胺类双功能催化剂的合成方法，其特征在于，所述溶剂为水或有机溶剂，所述碱为有机碱或无机碱。
8.如权利要求6所述膦酸酰胺类双功能催化剂的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、丙酮或甲醇；所述有机碱为三乙胺；所述无机碱为碳酸钠。
全文摘要
本发明涉及一种金鸡纳碱衍生的磷酸酰胺类双功能催化剂及其合成方法。本发明催化剂是将从金鸡纳碱及其衍生物进行氨化反应生成相应的伯胺与磷酸酰氯反应，一步制备得到具有手性的高效催化活性的磷酰胺类双功能催化剂。本发明催化剂具有结构新、性质稳定、合成方法简单、催化活性高等优点。
文档编号C07F9/6561GK102309984SQ20111020612
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者丁苗, 刘运林, 周剑 申请人:华东师范大学