树状高分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体、其合成方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体、其合成方法及其用途，属 有机合成领域。
【背景技术】
[0002] 在过去的近四十年里，在有机化学领域重大的突破之一就是不对称催化的发 展和应用。在许多影响不对称催化反应活性和立体选择性的因素中，起着最关键作用 的就是手性催化剂的结构。其中，手性催化剂主要包括两部分：中心过渡金属和手性 配体。然而，在这两者之间，起着主导作用的是往往是手性配体。因而设计与合成新 型高效的手性配体是不对称催化与合成的关键之一。近三十年里，新型手性配体的发 展一直是不对称催化与合成领域的研究人员密切关注的方向之一。这些年里，已报道 了上万个各类手性配体的合成与应用[(a)Brunel，J.M.BINOL:A Versatile Chiral Reagent[J]Chem. Rev. 2005, 105, 857-897. (b)Pu, L.Asymmetric Functional Organozinc Additions to Aldehydes Catalyzed by I, 11 -Bi-2-naphthols(BINOLs)[J]. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1523-1535.]。这些配体在不对称氧化反应、不对称氢化反应、不对称加成 反应及Diels-Alder反应等反应中得到了广泛的应用与发展。其中，含有C2对称轴的联 二萘受到了广大研究着的青睐，因为其存在一个轴手性因素而往往被认为是诱导出高的 立体选择性的必要因素，而联二萘酚（BINOL)尤其受欢迎也具有较强的代表性。光学纯 的1，Γ -联二萘酚是一个具有C2对称轴的阻转异构的联芳香类化合物。最早在1970 年，Noyori首次把BINOL用作手性配体来催化醒和酮类化合物的还原反应[Noyori，R.; Tomino, I. ；Tanimoto, Y. Virtually complete enantioface differentiation in carbonyl group reduction by a complex aluminum hydride reagent[J]. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101，3129-3131.]。从此很多课题组尝试把BINOL及其衍生物用于不对称催化 反应中，并取得了相当成功的结果[(a)Chen, Y. ;Yekta，S. ;Yudin，A.K. ModifiedBINOL Ligands in Asymmetric Catalysis[J]. Chem. Rev. 2003, 103, 3155-3212. (b)Zhuo, Μ.-H.； Jiang, Y.-J. ；Fan, Y. -S. ；Gao, Y. ；Liu, S. ；Zhang, S. Enantioselective Synthesis of Triarylmethanes by Chiral Imidodiphosphoric Acids Catalyzed Friedel-Crafts Reactions [J]. Org. Lett. 2014, 16, 1096-1099.]。根据之前的文献报道，手性联二萘酚及 其在3, 3' -位和6, 6' -位连有的取代基的位阻效应、电子效应和芳环二面角的大小对催 化剂的催化效果和立体选择性控制能力起着至关重要的作用。因此，我们以（S)-BINOL 为起始原料，参考相关文献合成了一系列的3, 3' -位负载有树枝状高分子的手性配 体。负载型手性膦催化剂因可从反应混合物中回收，不污染产物和环境，可重复利用等 特点倍受关注。从早期Kagan和Still等利用化学键合方法合成的高分子树脂固载的 手性配体 PS_DI0P[Dumont，W· ;Poulin，J.C. ;Dang Tuan, P. ;Kagan，H.B. Asymmetric catalytic reduction with transition metal complexes. II.Asymmetric catalysis by a supported chiral rhodium complex[J]. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95,8295-8299.]> PS-BPPM[Baker, G. L. ；Fritschel, S. J. ；Stille,J.K. Transition-metal-catalyzed asymmetric organic synthesis via polymer-attached optically active phosphine ligands.Asymmetric hydrogenation with polymer catalysts containing optically active pendent alcohols [J].J.0rg. Chem. 1981, 46, 2960-2965·]到 Janda 等的 PE-BINAP [Gravert, D. J. ；Datta, A. ；ffentworth, P. , Jr. ；Janda, K. D. Soluble supports tailored for organic synthesis:parallel polymer synthesis via sequential normal/living free radical processes[J]. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9481-9495.], 后来又发展了基于形成氢键、离子对等吸附作用的负载方法以及树状大分子配体 [Routaboul, L. ；Vincendeau, S. ；Turrin, C. -0. ；Caminade, A. -M. ；Majoral, J. -P.； Daran, J. -C. ；Manoury,E.New phosphorus dendrimers with chiral ferrocenyl phosphine-thioether ligands on the periphery for asymmetric catalysis [J]. J. Organomet. Chem. 2007, 692, 1064-1073.]。综观手性膦催化剂的研究工作，目前对手性单 膦配体的负载化研究报道较少。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种可回收再利用的树状高分子负载的联萘酚亚磷酰胺配 体；另一目的在于提供其合成方法；又一目的在于提供其作为催化剂，再查尔酮的不对称 Michael加成中的应用。
[0004] 为实现本发明目的，本发明所述的树状高分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体的结构 式如下：
[0005]
【主权项】
1. 一种树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体，其特征在于，结构式如下：
R和R'基团分别为C1-4烷基或被苯基单取代的C1-4烷基或苯基；η = 0-3 ; R和R'基团相同或不同。
2. 如权利要求1所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体，其特征在于，配体中联萘 酚骨架是S型或R型。
3. 如权利要求1或2所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体，其特征在于，R和R' 分别选甲基，乙基，异丙基、苯基或2-苯乙基。
4. 如权利要求1或2所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体，其特征在于，选如下化 合物：
5. 制备权利要求1所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体的合成方法，其特征在 于，包括如下合成步骤：
(1) 在氮气保护下，以四氢呋喃为溶剂，手性联萘酚与氯甲基甲醚反应，得到化合物2 ; (2) 在氮气保护下，化合物2中加入正丁基锂、四甲基乙二胺，升温回流反应，冷却至 0-2°C，加入N，N-二甲基甲酰胺反应，得到化合物3 ; ⑶化合物3中加入THF和CH3OH混合溶剂，分批加入NaBH4，经过还原得到化合物4 ; (4) 氮气保护下，向NaH的THF和DMF的悬浊液中加入化合物4的THF溶液，室温搅拌 反应；再将体系冷至0-2°C，滴加苄溴类化合物，经醚化反应得到化合物5或7 ; (5) 向化合物5或7的CH2ClJP CH 30H的混合溶剂中加入浓盐酸，室温搅拌过夜，化合 物5或7经脱保护，得到化合物6或8 ; (6) 体系冷至0-2°C，向化合物6或8中加入氨基膦化合物，然后升至110-130°C反应形 成亚磷酰胺键，得到树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体I或II。
6.如权利要求1-4其中之一所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体在不对称 Michael加成反应的用途，其特征是在于，作为催化剂应用于查尔酮类化合物的不对称乙基 化反应。
7.如权利要求6所述树状分子负载的联萘酚亚磷酰胺配体在不对称Michael加成反应 的用途，其特征是在于，选用化合物I-c作为催化剂应用于查尔酮类化合物的不对称乙基 化反应。
【专利摘要】本发明公开了一类树枝状负载的联萘酚骨架亚磷酰胺配体、及其合成方法及其在二乙基锌对α,β-不饱和羰基化合物的不对称Michael加成反应中应用，属有机合成领域。该类配体以手性联二萘酚为原料，先后经过羟基的保护，3,3′-位锂化，醛基化，NaBH4还原，树枝状高分子的负载，最后与不同胺反应得到。具有合成方法简便、高活性、高不对称选择性、方便的回收和重复利用等特点。其结构通式如下：。
【IPC分类】C07C45-69, B01J31-22, C07C49-84, C07C201-12, C07C49-796, C07C49-784, C07F9-24, C07C205-45, C07F17-02, C07C49-813
【公开号】CN104530122
【申请号】CN201510032293
【发明人】赵文献, 晁瑞青, 李高伟, 许凯, 王涛, 王晓娟, 赵瑞娟, 刘澜涛
【申请人】商丘师范学院, 郑州大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月22日