一种手性锌配合物的制作方法

本发明涉及一种金属有机配位化合物（配合物）及其制备方法，特别涉及含氮的手性金属有机配合物及其制备方法，确切地说是一种手性锌氮配合物及其合成方法。

二、

背景技术：

随着有机化学的发展,金属有机化合物在有机合成中的应用愈来愈广,是现在有机化学中极为活跃的领域之一,已经广泛应用于有机合成反应中。20世纪60年代后期出现的使用手性配体与过渡金属络合物催化的不对称合成反应大大加速了手性药物的研究。化学催化不对称合成法的重要内容便是手性配体及含金属催化剂的设计,从而使反应具有高效和高对映选择性。通常不对称催化剂所用的配体是噁唑啉，近年来噁唑啉锌配合物被广泛合成并取得较好的催化效果：

参考文献：

1.Enantioselective diene cyclization/hydrosilylation catalyzed by optically active palladium bisoxazoline and pyridine-oxazoline complexes， Perch, Nicholas S.; Pei, Tao; Widenhoefer, Ross A. Journal of Organic Chemistry (2000), 65(12), 3836-3845.

2.Synthesis and evaluation of the in vitro DNA-binding properties of chiral

cis-dichloro(pyridyloxazoline)platinum(II) complexes , Dodd, David W.; Toews, Heather E.; Trevail, Michael J.; Jennings, Michael C.; Hudson, Robert H. E.; Jones, Nathan D., Canadian Journal of Chemistry (2009), 87(1), 321-327.

3.Asymmetric Intermolecular Heck-Type Reaction of Acyclic Alkenes via Oxidative Palladium(II) Catalysis ,Yoo, Kyung Soo; Park, Chan Pil; Yoon, Cheol Hwan; Sakaguchi, Satoshi; O'Neill, Justin; Jung, Kyung Woon, Organic Letters (2007), 9(20), 3933-3935。

三、

技术实现要素：

本发明旨在提供一种Zn-N金属有机配合物以应用于催化领域，所要解决的技术问题遴选噁唑啉作为配体并合成手性锌氮配合物。

本发明所称的手性锌配合物是2-[4(S)-异丁基-4,5-二氢化]噁唑啉基吡啶锌配合物由邻氰基吡啶制备的由以下化学式所示的配合物：

化学名称2-[4(S)-异丁基-4,5-二氢化]噁唑啉基吡啶锌配合物，简称配合物(I)。

本配合物（I）的合成方法包括反应、分离和纯化，其特征是由2-氰基吡啶和L-亮氨醇在无水无氧条件下和催化剂无水ZnCl₂154wt% 时于氯苯溶剂中回流反应48小时分离、纯化，即反应结束后脱去氯苯，加水溶解后用氯仿萃取，萃取相脱溶后用柱层析纯化；将粗产品用石油醚/ 二氯甲烷按体积比为1:99柱层析, 将第一组分点自然挥发，得白色晶体配合物。

发明人在实验过程中，按石油醚/ 二氯甲烷体积比为1:9得到另一种晶体配合物，已申请专利，申请号为：201310029134.1。

该配合物在苯甲醛的腈硅化反应、亨利反应及baylis-hillman反应中显示较好的催化性能，其转化率分别为65%及99%及66%。

四、附图说明

图1是配合物 (I) 的单晶衍射图。

五、具体实施方式

（一）2-[4(S)-异丁基-4,5-二氢化]噁唑啉基吡啶锌配合物的制备

在100mL两口瓶中,无水无氧条件下,加入无水ZnCl₂ 3.2103 g , 40mL氯苯, 2-氰基吡啶2.0875g , L-亮氨醇3.6869 g, 将混合物在高温下回流48h,停止反应,减压以除去溶剂, ,将剩余物用水溶解, 并用CHCl₃ 20mLx2 萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,旋转除去溶剂,将粗产品用石油醚/ 二氯甲烷按体积比为1:99柱层析, 将第一组分点自然挥发，得白色晶体, 熔点: 106-108°C, 产率58%；[a]⁵_D=+20.83º (c=0.288，CH₃OH)：δ_H (600 MHz, DMSO-d₆, 27℃) 8.81 (d, J=4.8Hz, 1H), 8.19 (t, J=7.7Hz, 1H), 8.04 (d, J=7.8Hz, 1H), 7.84 (t, J = 6.3Hz, 2H), 5.02 (t, J=9.1Hz, 1H), 4.58-4.63(m, 1H), 4.49 (t, J=8.7Hz, 1H), 1.94-1.98 (m, 2H), 1.51-1.54 (m, 1H), 1.00-1.04(dd, J=6.3Hz, 6.2Hz, 6H); IR :3445, 3071，2957，2870, 1652, 1592, 1493, 1474, 1442, 1404, 1389, 1298, 1280, 1160, 10921, 1050, 10198 941, 8033, 753, 664, 636, 459; 元素分析C24H32Cl4N4O2Zn2：理论值：C: 42.32, H: 4.74, N: 8.23 %，实测值：C: 42.51, H: 5.10, N: 8.02%。

在显微镜下选取合适大小的单晶在室温下进行X-射线单晶衍射实验，在293k温度下，在Oxford X-射线单晶衍射仪上，用经石墨单色器单色化的MoKa射线（λ=0.71073 A）以w-Theta 扫描方式收集衍射数据。对所得数据进行Lp因子及经验吸收校正，晶体结构由直接法解出，衍射数据还原和结构解析工作分别使用SAINT-5.0和SHELXS-97程序完成，晶体数据如下：

经验式 C24H32 Cl4 N4 O2 Zn2

分子量 681.07

温度 293(2) K

波长 0.71073 Å

晶系， 空间群 单斜晶系, P1

晶胞参数 a = 8.4425(15) Å α = 90 °.

b = 9.8894(17) Å β = 94.654(3) °.

c = 9.9721(17) Å γ= 90 °.

体积 759.9（2）Å^3

电荷密度 1, 1.488Mg/m^3

吸收 校正参数 1.957 mm^-1

单胞内的电子数目 348

晶体大小 0.200 x 0.160x 0.100 mm

Theta 角的范围 2.088 to 25.494

HKL的指标收集范围 -5<=h<=10, -11<=k<11, -12<=l<=11

收集/独立衍射数据 4370/ 3503[R(int) = 0.0163]

theta = 30.5的数据完整度 99.7 %

吸收校正的方法 多层扫描

最大最小的透过率 0.7456 and 0.6296

精修使用的方法 F^2 的矩阵最小二乘法

数据数目/使用限制的数目/参数数目 3503/4/329

精修使用的方法 1.017

衍射点的一致性因子 R1 = 0.0314，wR2= 0.0807

可观察衍射的吻合因子 R1 = 0.0369, wR2 = 0.0841

绝对构型参数 0.022（17）

差值傅里叶图上的最大峰顶和峰谷 0.388 and -0.182e.Å^-3

晶体典型的键长数据：

Zn(1)-N(1) 2.062(8)

Zn(1)-N(2) 2.118(7)

Zn(1)-Cl(1) 2.191(2)

Zn(1)-Cl(2) 2.200(2)

Zn(2)-N(3) 2.027(7)

Zn(2)-N(4) 2.133(6)

Zn(2)-Cl(3) 2.191(2)

Zn(2)-Cl(4) 2.204(2)

N(1)-C(6) 1.267(10)

N(1)-C(8) 1.473(11)

N(2)-C(1) 1.316(12)

N(2)-C(5) 1.381(12)

N(3)-C(18) 1.259(10)

N(3)-C(20) 1.488(10)

N(4)-C(17) 1.320(12)

N(4)-C(13) 1.335(13)

O(1)-C(6) 1.324(11)

O(1)-C(7) 1.477(12)

O(2)-C(18) 1.340(11)

O(2)-C(19) 1.465(12)

C(1)-C(2) 1.370(16)

C(1)-H(1) 0.9300

C(2)-C(3) 1.385(19)

C(2)-H(2) 0.9300

C(3)-C(4) 1.375(16)

C(3)-H(3) 0.9300

C(4)-C(5) 1.357(12)

C(4)-H(4) 0.9300

C(5)-C(6) 1.457(13)

C(7)-C(8) 1.497(12)

C(7)-H(7A) 0.9700

C(7)-H(7B) 0.9700

C(8)-C(9) 1.507(9)

C(8)-H(8) 0.9800

C(9)-C(10) 1.512(10)

C(9)-H(9A) 0.9700

C(9)-H(9B) 0.9700

C(10)-C(11) 1.519(10)

C(10)-C(12) 1.523(10)

C(10)-H(10) 0.9800

C(11)-H(11A) 0.9600

C(11)-H(11B) 0.9600

C(11)-H(11C) 0.9600

C(12)-H(12A) 0.9600

C(12)-H(12B) 0.9600

C(12)-H(12C) 0.9600

C(13)-C(14) 1.394(16)

C(13)-H(13) 0.9300

C(14)-C(15) 1.333(18)

C(14)-H(14) 0.9300

C(15)-C(16) 1.372(16)

C(15)-H(15) 0.9300

C(16)-C(17) 1.370(11)

C(16)-H(16) 0.9300

C(17)-C(18) 1.475(12)

C(19)-C(20) 1.529(12)

C(19)-H(19A) 0.9700

C(19)-H(19B) 0.9700

C(20)-C(21) 1.485(10)

C(20)-H(20) 0.9800

C(21)-C(22) 1.525(10)

C(21)-H(21A) 0.9700

C(21)-H(21B) 0.9700

C(22)-C(23) 1.464(12)

C(22)-C(24) 1.521(12)

C(22)-H(22) 0.9800

C(23)-H(23A) 0.9600

C(23)-H(23B) 0.9600

C(23)-H(23C) 0.9600

C(24)-H(24A) 0.9600

C(24)-H(24B) 0.9600

C(24)-H(24C) 0.9600

晶体的键角数据

N(1)-Zn(1)-N(2) 80.3(3)

N(1)-Zn(1)-Cl(1) 114.41(19)

N(2)-Zn(1)-Cl(1) 111.6(2)

N(1)-Zn(1)-Cl(2) 115.43(19)

N(2)-Zn(1)-Cl(2) 107.2(2)

Cl(1)-Zn(1)-Cl(2) 120.29(10)

N(3)-Zn(2)-N(4) 79.5(3)

N(3)-Zn(2)-Cl(3) 116.65(19)

N(4)-Zn(2)-Cl(3) 108.67(19)

N(3)-Zn(2)-Cl(4) 110.41(18)

N(4)-Zn(2)-Cl(4) 113.53(19)

Cl(3)-Zn(2)-Cl(4) 120.78(10)

C(6)-N(1)-C(8) 107.9(7)

C(6)-N(1)-Zn(1) 111.7(6)

C(8)-N(1)-Zn(1) 140.4(5)

C(1)-N(2)-C(5) 118.1(9)

C(1)-N(2)-Zn(1) 130.4(8)

C(5)-N(2)-Zn(1) 111.4(6)

C(18)-N(3)-C(20) 107.9(7)

C(18)-N(3)-Zn(2) 113.1(6)

C(20)-N(3)-Zn(2) 139.0(5)

C(17)-N(4)-C(13) 118.5(8)

C(17)-N(4)-Zn(2) 112.4(6)

C(13)-N(4)-Zn(2) 128.9(8)

C(6)-O(1)-C(7) 105.6(6)

C(18)-O(2)-C(19) 103.9(6)

N(2)-C(1)-C(2) 122.2(12)

N(2)-C(1)-H(1) 118.9

C(2)-C(1)-H(1) 118.9

C(1)-C(2)-C(3) 120.8(11)

C(1)-C(2)-H(2) 119.6

C(3)-C(2)-H(2) 119.6

C(4)-C(3)-C(2) 116.7(10)

C(4)-C(3)-H(3) 121.7

C(2)-C(3)-H(3) 121.7

C(5)-C(4)-C(3) 120.9(12)

C(5)-C(4)-H(4) 119.5

C(3)-C(4)-H(4) 119.5

C(4)-C(5)-N(2) 121.3(9)

C(4)-C(5)-C(6) 125.9(10)

N(2)-C(5)-C(6) 112.5(7)

N(1)-C(6)-O(1) 117.6(8)

N(1)-C(6)-C(5) 123.5(8)

O(1)-C(6)-C(5) 118.8(7)

O(1)-C(7)-C(8) 104.4(8)

O(1)-C(7)-H(7A) 110.9

C(8)-C(7)-H(7A) 110.9

O(1)-C(7)-H(7B) 110.9

C(8)-C(7)-H(7B) 110.9

H(7A)-C(7)-H(7B) 108.9

N(1)-C(8)-C(7) 103.3(8)

N(1)-C(8)-C(9) 113.2(7)

C(7)-C(8)-C(9) 113.6(8)

N(1)-C(8)-H(8) 108.8

C(7)-C(8)-H(8) 108.8

C(9)-C(8)-H(8) 108.8

C(8)-C(9)-C(10) 114.8(5)

C(8)-C(9)-H(9A) 108.6

C(10)-C(9)-H(9A) 108.6

C(8)-C(9)-H(9B) 108.6

C(10)-C(9)-H(9B) 108.6

H(9A)-C(9)-H(9B) 107.5

C(9)-C(10)-C(11) 114.4(7)

C(9)-C(10)-C(12) 108.5(8)

C(11)-C(10)-C(12) 107.6(7)

C(9)-C(10)-H(10) 108.7

C(11)-C(10)-H(10) 108.7

C(12)-C(10)-H(10) 108.7

C(10)-C(11)-H(11A) 109.5

C(10)-C(11)-H(11B) 109.5

H(11A)-C(11)-H(11B) 109.5

C(10)-C(11)-H(11C) 109.5

H(11A)-C(11)-H(11C) 109.5

H(11B)-C(11)-H(11C) 109.5

C(10)-C(12)-H(12A) 109.5

C(10)-C(12)-H(12B) 109.5

H(12A)-C(12)-H(12B) 109.5

C(10)-C(12)-H(12C) 109.5

H(12A)-C(12)-H(12C) 109.5

H(12B)-C(12)-H(12C) 109.5

N(4)-C(13)-C(14) 120.7(12)

N(4)-C(13)-H(13) 119.7

C(14)-C(13)-H(13) 119.7

C(15)-C(14)-C(13) 119.5(10)

C(15)-C(14)-H(14) 120.2

C(13)-C(14)-H(14) 120.2

C(14)-C(15)-C(16) 120.4(10)

C(14)-C(15)-H(15) 119.8

C(16)-C(15)-H(15) 119.8

C(17)-C(16)-C(15) 117.4(11)

C(17)-C(16)-H(16) 121.3

C(15)-C(16)-H(16) 121.3

N(4)-C(17)-C(16) 123.4(9)

N(4)-C(17)-C(18) 112.7(7)

C(16)-C(17)-C(18) 123.8(10)

N(3)-C(18)-O(2) 119.3(8)

N(3)-C(18)-C(17) 122.2(8)

O(2)-C(18)-C(17) 118.4(7)

O(2)-C(19)-C(20) 105.7(8)

O(2)-C(19)-H(19A) 110.6

C(20)-C(19)-H(19A) 110.6

O(2)-C(19)-H(19B) 110.6

C(20)-C(19)-H(19B) 110.6

H(19A)-C(19)-H(19B) 108.7

C(21)-C(20)-N(3) 112.9(6)

C(21)-C(20)-C(19) 115.1(7)

N(3)-C(20)-C(19) 101.5(7)

C(21)-C(20)-H(20) 109.0

N(3)-C(20)-H(20) 109.0

C(19)-C(20)-H(20) 109.0

C(20)-C(21)-C(22) 116.5(6)

C(20)-C(21)-H(21A) 108.2

C(22)-C(21)-H(21A) 108.2

C(20)-C(21)-H(21B) 108.2

C(22)-C(21)-H(21B) 108.2

H(21A)-C(21)-H(21B) 107.3

C(23)-C(22)-C(24) 110.4(8)

C(23)-C(22)-C(21) 113.8(7)

C(24)-C(22)-C(21) 111.7(8)

C(23)-C(22)-H(22) 106.9

C(24)-C(22)-H(22) 106.9

C(21)-C(22)-H(22) 106.9

C(22)-C(23)-H(23A) 109.5

C(22)-C(23)-H(23B) 109.5

H(23A)-C(23)-H(23B) 109.5

C(22)-C(23)-H(23C) 109.5

H(23A)-C(23)-H(23C) 109.5

H(23B)-C(23)-H(23C) 109.5

C(22)-C(24)-H(24A) 109.5

C(22)-C(24)-H(24B) 109.5

H(24A)-C(24)-H(24B) 109.5

C(22)-C(24)-H(24C) 109.5

H(24A)-C(24)-H(24C) 109.5

H(24B)-C(24)-H(24C) 109.5

腈硅化反应应用

2-苯基-2-（三甲硅氧基）丙腈

0.20mmol 配合物I, 苯甲醛0.1mL, TMSCN 0.3 ml (3.3mmol), 2mL二氯甲烷 相继在20~30˚C下加入，60h后， 加入水淬灭经柱层后（石油醚/二氯甲烷：5/1），得无色油状液体, 产率为：78%；¹H NMR (300MHz, CDCl₃) 7.56–7.59 (m, 0.9 Hz, 2H), 7.31–7.34 (m, 3H), 5.43 (s, 1H), 0.16 (s, 9H). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl3) 136.1, 128.8(x2), 126.2(x2), 119.1, 63.5, -0.39(x3)。

亨利反应应用

取0.20mmol的配合物I于25mL的小烧瓶中，加入2毫升的无水甲醇溶液，然后，向上述溶液中加入0.1mL的苯甲醛与0.5mL的硝基甲烷，室温搅拌，反应60小时后，进行核磁分析，转化率：>99%；¹H NMR (300MHz, CDCl₃) 7.28～7.32 (m, 5H, Ar-H), 5.32～5.35(d, J=9.18Hz, 1H, -CH), 4.38～4.56 (m, 2H, -CH₂), 3.89 (br, 1H, -OH)。

Baylis-Hillman反应应用

取0.10mmol的配合物I（催化用量为10％）于25mL的小烧瓶中，加入2毫升的二氯甲烷溶液，然后，向上述溶液中加入0.1mL的苯甲醛与0.5mL丙烯酸甲酯，常温搅拌，反应小72小时后，进行核磁分析，转化率：66%; ¹HNMR (300MHz, CDCl₃) 7.20～7.41 (m, 5H, Ar-H), 6.30(s, 1H), 5.45 (s, 1H), 3.70(s, 3H), 3.15(s, 1H)。