专利名称：膦配体及其对映体或消旋体及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学催化领域，具体涉及一类膦配体或其对映体或其消旋体及其制备方法。
背景技术：
在不对称反应中，设计和合成具有高对映选择性和催化活性的手性催化剂是关键。而手性催化剂的设计合成，实际上主要是手性配体的设计合成，因为其在过渡金属催化的不对称反应中对反应活性和对映选择性起决定性作用[Noyori，R. ；Ohkuma, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2002，41，2008]，可以说，不对称催化剂的发展主要集中体现在手性配体的发展上。从手性元素上看，有中心手性、平面手性、轴手性和螺手性等；从配位原子个数上来说，可以分为单齿、双齿、多齿等；其中具有C2对称性的联萘(如BINAP等)或联苯骨架类型的手性膦配体是其中最重要的一类配体，至今已开发出多种类型并取得巨大成功， 能催化包括不对称氢化[Noyori, R. ；Ohkuma, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2002，41，2008.]、不对称碳-碳偶联[Buchwald，S. L. ；Barder, T, E. J. Am. Chem. Soc. 2005，127，4685.]、不对禾尔碳-杂原子偶联[Tsuji, J. Transition Metal Reagents and Catalysts Innovations in Organic Synthesis. Chichester :Wiley，2000]、不对称迈克尔力口成[Alexakis，A.； Benhaim, C. Org. Lett.，2000，2，2579.]等多种不对称合成反应。相对于BINAP类双齿膦配体，单齿膦配体(MOP)是另一类重要的手性配体，由Hayashi等开发并在不对称硅氢化烯烃反应中得到很好的应用(Uozumi，Y ；Hayashi，T. J. Am. Chem. Soc. 1991，113，9887-9888.)， 此类配体还在钯催化的硼氢化反应[Hayashi，Τ. Acc. Chem. Res. 2000,33,354], α、β 不饱禾口丽的不对称力口成反应[Hanzawa, Y. ；Taguchi T. Angew. Chem. Int. Ed. 1999，38， 2395]、不对称 aza-Baylis-HiIlman 反应[Shi, Μ. ；Chen, L-H. J. Am. Chem. Soc. 2005，127， 3790]、不对称烯丙基烷基化反应[Hoshi，T. ；Hagiwara, H. Org. Lett. 2011，13，932]中有良好的应用。但是，与BINAP类双齿膦配体相比，这类配体数量及种类不足，骨架(多数为联萘类)及空间结构比较单一。在双膦配体中，配体的二面角在对映选择性中扮演着重要角色，合适的二面角往往能得到很好的对映选择性(Jeulin，S ；Duprat de Paule, S ；Ratovelomanana-Vidal, V ； Genet·，J-P ；Champion, N ；Dellis, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2004，43，320-325.)。文献利用不同链长的卤代烷烃控制联苯双膦配体的二面角，并对其在α、β不饱和酮酯和烯醇乙酸酯的不对称氢化中的应用进行了系统讨论ahang，Z ； Qian, H ；Longmire, J ；Zhang, X. J. Org. Chem. 2000,65,6223-6226. Wu, S ；Wang, W ；Tang, W ； Lin, M ；Zhang, X. Org. Lett. 2002，4，4495-4497.)。自 2002 年开始，文献报道了利用手性醇的甲基磺酸酯或对甲基苯磺酸酯等中心手性化合物诱导，合成一系列含手性侧链的轴手性双膦配体(Qiu，L ；Chan, A S C ;et al. Org. Lett. 2002，4，4599-4602. Qiu, L ；Chan, A S C ；et al.PNAS. 2004,101,5815-5820. Qiu, L5Chan, A S C ；et al. J.Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5955-5965. ) 0在该类配体合成过程中，成功实现了由中心手性向轴手性的高效传递， 不需要拆分即可得到单一构型的手性双膦配体，并在不对称氢化中得到了很好的应用。利用这类方法扩展配体及应用最近也有报道(王春江，陶海燕，发明专利申请公开说明书，CN 101550128A)。综上，在已有基础上，丰富和发展简单快速制备膦配体的方法，设计更多的新型膦配体并扩大其底物适用范围就成为重要的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种骨架新颖的膦配体。本发明的另一目的在于提供所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法。本发明的另一目的在于提供所述膦配体的应用。本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现一类膦配体及其对映体或其消旋体，所述膦配体及其对映体或消旋体具有如下结构式
权利要求
1. 一类膦配体及其对映体或消旋体，其特征在干，所述膦配体及其对映体或消旋体具有如下结构式
2.如权利要求1所述膦配体或其对映体或消旋体，其特征在干，所述
3.权利要求1所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在干，当Y和Y’为氢时，式I化合物由如下方法制备得到
4.如权利要求3所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在于，步骤(1) 中，当化合物1为手性二醇时，通过发生Mitsimobu反应直接制备具有中心手性的中间体2 或其对映体。
5.权利要求3所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在于，化合物3按如下方法合成
6.权利要求1所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在于，当Y和Y’为氢时，式II化合物由如下方法制备得到
7.如权利要求3或6任意一项权利要求所述的膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在于，所述氨基保护基团R’为乙酰基、叔丁氧甲酰基、叔丁甲酰基、芴甲氧羰酰基、烯丙氧羰基、三氯乙氧羰基、苄氧羰基、三氟乙氧羰基、苄基或对硝基苄基中的任意一种。
8.如权利要求3 6所述膦配体或其对映体的制备方法，其特征在于，所述Y和Y’为非氢时，其制备方法为在进行后续步骤之前，先在化合物4或化合物12的Y或Y’取代位上选择性引入卤素，或再通过偶联反应，引入芳基、烷基、环烷基、杂环基、三甲基硅基、三乙基硅基、取代芳基、取代烷基、取代环烷基或取代杂环基。
9.如权利要求1所述膦配体及其对映体或消旋体的制备方法，其特征在于，通过在制备式I化合物后，使用氢溴酸、氢碘酸或三溴化硼断开手性醇的侧链，得到A和B为羟基的式IV化合物中间体，然后对式IV化合物中间体的两个羟基进行醚化反应，得到式IV化合物中A、B为烷氧基或芳氧基配体的化合物；将式IV化合物中间体的两个羟基用三氟甲基甲酸酐酯化后与相应的格式试剂反应得到式IV化合物中A、B为其他类型的配体的化合物；通过在制备式II化合物后，使用氢溴酸、氢碘酸或三溴化硼断开侧链，得到A和B为羟基的式V化合物中间体，然后对式V化合物中间体的两个羟基进行醚化反应，得到式V化合物中A、B为烷氧基或芳氧基配体的化合物；将式V化合物中间体的两个羟基用三氟甲基甲酸酐酯化后和相应的格式试剂反应得到式V化合物中A、B为其他类型的配体的化合物。
10.由权利要求3中的化合物3 9及权利要求5中的化合物11 17。
全文摘要
本发明公开一类膦配体及其对映体或消旋体及其制备方法和应用，所述膦配体及其对映体或消旋体具有如下结构式，所述膦配体化合物骨架新颖，合成过程经过去对称反应实现完全的面手性到轴手性的传递，合成方法简单、经济，制备手性配体时避免了常见的、繁杂的手性拆分过程，所得手性配体在模型反应中具有反应活性高、对映选择性好等优点，可用于钯、铑、镍、铜、铱、钌、铁、钴、金、铂等多种金属催化的反应，并且能有很高的催化效果。
文档编号C07F9/655GK102532196SQ20111046111
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者吴文浩, 邱立勤 申请人:中山大学