钯催化不对称氢化合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物的方法
【专利摘要】一种钯催化不对称氢化合成手性氟代吡唑啉酮类化合物的方法，以钯的手性双膦配合物作为催化剂，在50-100℃、氢气气氛、800-1400psi条件下，于有机溶剂中，合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物；底物和催化剂的物质的量比例是25/l-100/l，氟代吡唑醇的氢化能得到相应的手性吡唑啉酮类衍生物，其对映体过量可达到96％。本发明操作简便实用，原料易得，对映选择性好，产率高，且反应具有绿色、原子经济性，对环境友好等特点。
【专利说明】
钯催化不对称氢化合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物的方法
技术领域
[0001] 本发明属于有机合成领域，涉及一种合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物的方法，具 体涉及一种钯催化不对称氢化合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物的方法。 技术背景
[0002] 手性氟代吡唑啉酮及其衍生物是一类具有广泛的生理和药理活性的杂环化合物， 具有很高的研究价值和应用前景。这类化合物具有多种潜在的药物活性，如：抗癌、消炎、镇 静、安眠和抗阿尔采默氏病等特性。多年来对这类化合物的结构和生物活性研究引起了药 学界的重视。
[0003] 除了作为药物之外，手性氟代吡唑啉酮及其衍生物还作为手性辅剂和手性试剂在 有机合成化学中获得了成功的应用（文献伯#.6〇111(1，1'.1^131，.]\12.313￥111，]\11^1(1，八· D. Smith, Tetrahedron 2010, 66, 8992 ；b) G. Ma, J. Deng, M. P. Sibi, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11818.) 〇
[0004] 鉴于氟代吡唑啉酮及其衍生物在药物和合成化学领域中的重要性，而目前对映选 择性的合成该类化合物的方法仍然比较少，因此，我们尝试实现氟代吡唑醇类衍生物的均 相不对称氢化。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种钯催化不对称氢化氟代吡唑醇类衍生物高对映选择性 合成手性吡唑啉酮衍生物的方法，本发明操作简便实用，原料易得，对映选择性好，产率高， 且反应具有绿色原子经济性，环境友好等优点。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0007] -种钯催化不对称氢化氟代吡唑醇类衍生物合成手性吡唑啉酮衍生物的方法，以 钯的手性双膦配合物作为催化剂，在50-100°C、氢气气氛、800-1400psi条件下，于有机溶 剂中，合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物；
[0008] 反应物氟代吡唑醇类衍生物的结构式为：
[0009]
[0010] 产物手性氟代吡唑啉酮类衍生物的结构式为：
[0011]
[0012] 其中，Ar为苯基或含取代基的苯基，苯基上的取代基为-CF3、-Me、-MeO、-COOMe、-C OOEt、-F、-Cl或-Br中的一种或二种，取代基个数为1~5个，取代基相同或不同；
[0013] 所述R为H、C1-C2。的烷基；
[0014] 所述Rf为含氟的C「C2。的烷基，分子式为C nF2n+1, η = 1-20整数；
[0015] " "表示手性中心或不对称中心。
[0016] 所述有机溶剂选自乙酸乙酯，二氯甲烷，三氟乙醇，甲苯，四氢呋喃中的一种或两 种以上的混合；
[0017] 所述有机溶剂的用量为每_摩尔反应物加入8-16毫升；
[0018] 催化剂于氢化合成反应体系中底物和催化剂的物质的量比例是25/1-100/1 ;
[0019] 反应时间为20-48小时。
[0020] 所述催化剂由钯的金属前驱体和手性双膦配体在有机溶剂中，氮气或氩气保护 下，室温搅拌30分钟至1小时后，将多余有机溶剂真空抽走，制得催化剂；
[0021] 钯的金属前驱体为三氟醋酸钯（Pd(OCOCF3)2)，手性双膦配体为（幻_ MeO-Biphep，（S)-SynPhos, (S)-SegPhos, (S)-BINAP，（S，S'，R，R'）-TangPhos， (IS, IS'，2R，2R'）-DuanPhos 中的一种；
[0023] LI: (S)-BINAP
[0024] L2: (S)-MeO-Biphep
[0025] L3: (S) -SynPhos
[0026] L4: (IS, IS，，2R，2R，）-DuanPhos
[0027] L5: (S，S'，R，R'）-TangPhos
[0028] L6: (S) -SegPhos〇
[0029] 所述的制备催化剂中使用的有机溶剂为丙酮，乙酸乙酯，二氯甲烷，三氟乙醇，甲 苯，四氢呋喃中的一种或两种以上；
[0030] 于催化剂制备体系中：三氟醋酸钯与手性双膦配体的摩尔比为1/1. 1-1/1. 5,三 氟醋酸钯与手性双膦配体总计的质量百分比为1-5%，其余为有机溶剂。
[0031] 所述R为H、C1-C2。的烷基；
[0032] 所述Rf为含氟的C「C2。的烷基，分子式为C nF2n+1, η = 1-20整数。
[0033] 反应过程中加入布朗斯特酸，布朗斯特酸选自三氟乙酸、对甲苯磺酸一水合物、苯 甲酸，L-樟脑磺酸、D-樟脑磺酸中的一种，布朗斯特酸加入量与反应物的摩尔比为0.5 : 1-2 :1，反应过后，反应体系中多余的酸再用碱性盐溶液洗掉，碱性盐溶液选自碳酸钠溶液、 碳酸氢钠溶液、氢氧化钠溶液。
[0034] 催化剂为三氟醋酸钯与（S) -MeO-Biph印或（R，R'，S，S'）-TangPhos的配合物，Ar 为苯基，Rf为CF3或C2F5, R为氢或C1-C2。的烷基，氢气压力为1200psi，溶剂为二氯甲烷或 三氟乙醇时，结果最佳，对映体过量可达到96%。
[0035] 本发明具有以下优点：
[0036] 1.反应活性和对映选择性高，反应完全，生成产物专一，核磁氢谱没有检测到副反 应，分离方便，能获得高的对映体过量纯品。
[0037] 2.能得到多种类型的手性氟代吡唑啉酮类衍生物，例如2-位上芳基、4-位烷基或 H等取代的底物都能有很高的对映选择性和非对映选择性。
[0038] 3.催化剂制备方便，反应操作简便实用。
[0039] 4.比较传统合成方法，此方法采用少量的手性催化剂就可得到大量手性氟代吡唑 啉酮类衍生物，实现手性增值，而且底物范围更加广泛。
[0040] 5.本发明操作简便实用，原料易得，对映选择性好，产率高，且反应具有绿色、原子 经济性，对环境友好等特点。
【具体实施方式】
[0041] 下面通过实施例详述本发明；但本发明并不限于下述的实施例。
[0042] 实施例1 :条件的优化
[0043] 在一充满氮气的反应瓶中，加入三氟醋酸钯（0· 006毫摩尔，2. 0毫克）和手性双 膦配体（0. 0066毫摩尔），再加入ImL新蒸馏的丙酮，室温搅拌30-60分钟，然后将溶剂真空 抽走。在手套箱中，将上述制备好的催化剂用针管转移到另一装有原料氟代吡唑醇类衍生 物Ia(其中，Ar为苯基，R为H，R f为CF 3) (0. 3毫摩尔）的反应瓶中，共用2mL溶剂二氯甲 烷和/或三氟乙醇，再加入布朗斯特酸（0. 3毫摩尔）。将反应瓶放入一个不锈钢的高压釜 中，通入氢气1200psi，室温下反应24-48小时。慢慢释放氢气，体系加入饱和Na 2CO3水溶 液搅拌10分钟，而后采用二氯甲烷萃取三次，合并有机相并干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂 后直接柱层析（淋洗剂石油醚和二氯甲烷的体积比为1:1-1:2)分离得到纯的产物。
[0044] 反应式：
[0045]
[0046] 手性双膦配体为：
[0047]
[0048] 式中
[0049] LI: (S)-BINAP
[0050] L2: (S)-MeO-Biphep
[0051] L3:(S)-SynPhos
[0052] L4: (IS, IS'，2R，2R'）-DuanPhos
[0053] L5: (S，S'，R，R'）-TangPhos
[0054] 产率为分离收率，产物的对映体过量用手性液相色谱测定，见表1。
[0055] 表1.不对称氢化氟代吡唑醇类衍生物的条件筛选
[0057] 注：[1]反应48小时。
[0058] 实施例2 :钯催化不对称氢化双取代氟代吡唑醇类衍生物
[0059] 在一充满氮气的反应瓶中，加入三氟醋酸钯（0· 006毫摩尔，2. 0毫克）和手性双 膦配体（0. 0066毫摩尔），再加入ImL新蒸馏的丙酮，室温搅拌30-60分钟，然后将溶剂真 空抽走。在手套箱中，将上述制备好的催化剂用注射器转移到另一装有原料氟代吡唑醇类 衍生物（0.3毫摩尔）的反应瓶中，共用2mL溶剂二氯甲烷或三氟乙醇，再加入布朗斯特酸 (〇. 3毫摩尔）。将反应瓶放入一个不锈钢的高压釜中，通入氢气1200psi，60°C下反应24-48 小时。慢慢释放氢气，体系加入饱和Na 2CO3水溶液搅拌10分钟，而后采用二氯甲烷萃取三 次，合并有机相并干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂后直接柱层析（淋洗剂石油醚和二氯甲烷 的体积比为1:1-1:2)分离得到纯的产物，反应式如下：
[0060]
[0061] 表2.不对称氢化双取代氟代吡唑醇类衍生物
[0063] 注：[1]Pd (OCOCF3) 2 (4mol % )，（S) -MeO-Biph印（4. 2mol % )，lb (0· 2mmol)，H2 (1200p si), TFA (0. 2mmol) ；[2] Pd (OCOCF3) 2 (4mo I % ), (S, S? , R, R? )-TangPhos (5. 2mol % ), Π 〇r lj(0. 2mmol)，H2(1200psi)，L-CSA(0. 2mmol)，TFE(2mL)，100°C，48h。
[0064] 实施例3 :钯催化不对称氢化三取代氟代吡唑醇类衍生物
[0065] 在一充满氮气的反应瓶中，加入三氟醋酸钯（0. 008毫摩尔，2. 7毫克）和手性配 体（0. 0104毫摩尔），再加入ImL新蒸馏的丙酮，室温搅拌30-60分钟，然后将溶剂真空抽 走。在手套箱中，将上述制备好的催化剂用针管转移到另一装有原料氟代吡唑醇类衍生物 (0. 2毫摩尔）的反应瓶中，共用2mL溶剂二氯甲烷和/或三氟乙醇，再加入布朗斯特酸（0. 2 毫摩尔）。将反应瓶放入一个不锈钢的高压釜中，通入氢气1200psi，100°C下反应24-48小 时。慢慢释放氢气，体系加入饱和Na 2CO3水溶液搅拌lOmin，而后采用二氯甲烷萃取三次， 合并有机相并干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂后直接柱层析（淋洗剂石油醚和二氯甲烷的体 积比为1:1-1:2)分离得到纯的产物，反应式如下：
[0066]
[0067] 表3.不对称氢化三取代氟代吡唑醇类衍生物
[0068]
[0069] (S)-2-Phenyl-5- (trifluoromethyI)pyrazolidin-3-〇ne(2a): Pale yellow solid;mp = 104-105 cC ,yield 94 %，96 % ee，[a]2°D= +20.0(c 0.50，CHC1 3); 1H MlR (400MHz，CDCl3) δ 7.77 (d，J = 8.1Hz，2H) ,7.36 (t，J = 7. 9Hz，2H) ,7.16 (t，J =7. 4Hz, 1H) , 5. 15 (d, J = 7. 3Hz, IH) , 4. I 3 - 4. 02 (m, IH) , 3. 18 (dd, J = 17. 5, 9. 7Hz, 1H) , 2. 84 (dd, J = I 7. 6, 3. I Hz, IH) ； 13C NMR (I OOMHz, CDCl3) δ 167. 5, 137. 8, 128. 9, 125. 4 (q, Jc F= 278Hz), 125. 2, 118. 9, 53. 9 (q, J c F= 32Hz), 33. 7 ； 19F 匪R(377MHz, CDCl3) δ-78. 4(s，3F) ;HRMS Calculated For C10H10F3N20[M+H]+231. 074 5, found:231. 0740 ；HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30,detector:254nm, flow rate: 0. 7mL/min) ^1= 6. 2min (maj), 12= 7. 5min.
[0070] (+)-2-〇-Tolyl-5-(trifluoromethyI)pyrazolidin-3-〇ne(2b):Pale yellow solid；mp = 104-105 °C ,yield 67 % ,82 % ee, [a]20D= +18.4(c 0. 50, CHCl 3)； 1H 匪R (400MHz, CDCl3) δ 7. 34 - 7. 25 (m, 4H)，5. 17 (d, J = 7. 4Hz, 1H)，4. 15 (d, J = 7. 1Hz，1H)，3. 23 - 3. 16(m，1H)，2. 89 - 2. 83(m，1H)，2. 30(s，3H) ;13C 匪R(100MHz，CDCl3) δ 167. 3, 135. 4, 135. 3, 131. 3, 128. 7, 126. 8, 126. 4, 125. 8(q, Jc F= 277Hz), 54. 4(q, J c F =32Hz)，32.3，18.2;19F 匪R(377MHz，CDC13)S-78.0(s，3F);HRMS Calculated For C nH12F3N20[M+H] +245. 0902, found:245. 0896 ；HPLC(AD-H, elute : Hexanes/i-PrOH = 80/20, detector: 254nm, flow rate :0. 7mL/min) ^1= 8. Omin (maj), 12= 8. 8min.
[0071] (+) -2-m-Tolyl-5- (trif luorome thy I) pyrazol idin-3-〇ne (2 c) : Pale yellow solid ；mp = 89-90 °C ,yield 93 % , 95 % ee, [a J20d= +14. 4 (c 0. 50, CHCl 3)； 1H NMR(400MHz, CDCl3) δ 7. 57-7. 50 (m, 2H) , 7. 26 - 7. 20 (m, 1H) , 6. 97 (d, J = 7. 7Hz, 1H), 5. 14 (br, 1H), 4. 11 - 4. 01 (m, 1H), 3. 15 (dd, J = 17. 5, 9. 7Hz, 1H), 2. 82 (dd, J =17. 5, 3. 1Hz, 1H)，2. 35 (s, 3H) ;13C MMR(100MHz，CDC13)S167.5，138.9，137.7，128. 7, 126. I, 125. 5(q, Jc F= 278Hz), 119. 5, 116. 2, 53. 8 (q, J c F= 33Hz), 33. 8, 21. 5 ； 19F NMR (377MHz, CDCl3) δ-78. 4 (s,3F);HRMS Calculated For C11H12F3N2O [M+H]+245. 0902， found:245. 0896 ；HPLC(AD-H,elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate: 0. 7mL/min) ^1= 6. 3min (maj), 12= 8. 4min.
[0072] (+)-2-p-Tolyl-5-(trifluoromethyI)pyrazolidin-3-〇ne(2d) :Pale yellow solid;mp = 140-141 cC ,yield 93 % ,96 % ee，[a]2°D= +15.0(c 0.50，CHC1 3); 4匪尺（4001泡，〇0(：13)5 7.61((1，了 = 8.6取，2!〇,7.14((1，了 = 8.4泡，2!1)，5.18((1，了 =6. 6Hz, 1H), 4. 04(d, J = 6. 7Hz, 1H), 3. 13 (dd, J = 17. 5, 9. 7Hz, 1H), 2. 79 (dd, J = 17. 5, 3. 1Hz，1H)，2· 31 (s，3H) ;13C 匪R(100MHz，CDCl3) δ 167. 3, 135. 3, 135. 1，129. 4, 12 4.6(q，JCF= 278Hz)，119.1，53.9(q，JCF= 33Ηζ)，33·7,20·9; 19F NMR(377MHz，CDC13) 5-78.5(s,3F) ；HRMS Calculated For C11H12F3N2O [M+H]+245. 0902, found: 245. 0896 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =6. 7min (maj), t2= 8. 4min.
[0073] (+)-2-(4-Methoxyphenyl)-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne
[0074] (2e) :Pale yellow solid ；mp = 122-123 °C ,yield 94 % , 95 % ee, [a J20d =+15.6 (c 0.50, CHCl3) !1H 匪R (400MHz, CDCl3) δ 7.66 (d, J = 9. 1Hz，2H), 6.90 (d, J =9. 1Hz, 2H), 5. 11 (d, J = 7. 6Hz, 1H), 4. 13 - 4. 07 (m, 1H), 3. 80 (s, 3H), 3. 19 (dd, J =17. 5, 9. 7Hz, 1H), 2. 85 (dd, J = 17. 5, 3. 1Hz, 1H) ； 13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 167. 0, 157. 2, 131. 0, 123. 9 (q, Jc F= 278Hz) , 121. I, 114. I, 55. 5, 53. 9 (q, J c F= 33Hz), 33.5; 19F 匪 R(377MHz, CDCl3) S-78.4(s，3F) ;HRMS Calculated For C nH12F3N202 [M+H]+261. 0851, found:261. 0845 ；HPLC(AD-H, elute : Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector: 254nm, flow rate:0. 7mL/min) ^1= 7. 7min (maj), 12= 8. 8min.
[0075] (+)-2- (3-Chlorophenyl)-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(2f): Pale yellow solid ；mp = 115-116 °C , yield 89 % , 95 % ee, [ a J20d= +16. 6 (cO. 50, CHCl 3)； 1H NMR(400MHz，CDCl3)S7.83(s，lH)，7.73(d，J = 8.4Hz，lH)，7.31-7.26(m，lH)，7 .13 (d, J = 8. 0Hz, 1H), 5. 16 (d, J = 7. 4Hz, 1H), 4. 16 - 4. 10 (m, 1H), 3. 22 (dd, J = 17. 5, 9. 7Hz, 1H)，2. 87 (dd, J = 17. 5, 3. 1Hz, 1H) ;13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 167. 9, 138. 9 ,134. 7, 129. 9, 125. I, 124. 5 (q, Jc F= 278Hz), 118. 7, 116. 6, 54. 0 (q, J c F= 33Hz), 33. 8 ； 19F NMR(377MHz, CDCl3) δ-78.4 (s，3F);HRMS Calculated For (^HgClFAWEM+HlleS· 03 56, found:265. 0350 ；HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate: 0. 7mL/min) ^1= 6. Omin (maj), 12= 7. lmin.
[0076] ( + ) - 2 - (3, 4-Dichlorophenyl) - 5- (trifluoromethyl) pyrazoIidin-3-〇ne(2g) :Pale yellow solid ；mp = 122-123 °C , yield 90 % ,93 % ee，[a]2°D= +5.8(c 0.50，CHC1 3) !1H NMR(400MHz，CDCl3)S7.93(d，J =2. 5Hz, 1H) , 7. 70 - 7. 67 (m, 1H) , 7. 39 (d, J = 8. 9Hz, 1H) , 5. 20 (d, J = 7. 3Hz, 1H) , 4. 17 - 4. 10 (m, 1H), 3. 21 (dd, J = 17. 7, 9. 6Hz, 1H), 2. 85 (dd, J = 17. 7, 2. 8Hz, 1H) ;13C 匪R(100MHz, CDCl3) δ 168. 0, 137. 2, 132. 8, 130. 5, 128. 3, 124. 3 (q，Jc F= 278Hz)，120. 1,117. 7, 54.0 (q，Jcf= 33Hz) ,33.7; 19F 匪R (377MHz，CDCl3) δ-78. 4(s, 3F) ；HRMS Calculated For C10H8Cl2F3N2O [M+H]+298. 9966, found: 298. 9960 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 85/15, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =9. Imin(maj), t2= 10. lmin.
[0077] (+)-2- (4-Fluorophenyl)-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(2h): Pale yellow solid ；mp = 111-112 °C , yield 93 % , 94 % ee, [ a J20d= +21. 4(cO. 50, CHCl 3)； 1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7. 77 - 7. 73 (m, 2H) , 7. 07 - 7. 02 (m, 2H) , 5. 16 (d, J =7. 4Hz, 1H), 4. 15 - 4. 08 (m, 1H) , 3. 21 (dd, J = 17. 6, 9. 7Hz, 1H), 2. 85 (dd, J =17. 6, 2. 8Hz, 1H) ； 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 167.4, 159.9(d,JCF = 245Hz), 133. 9, 123. 6 (q, Jc F= 275Hz), 120. 8 (d, J c f= 8. 0Hz), 115. 6 (d, J c F = 23Hz)，53. 9 (q，Jc F= 32Hz)，33. 6 ; 19F NMR (377MHz，CDCl3) δ -78. 5 (s，3F)，116. 6 (s，IF); HRMS Calculated For C10H9F4N20 [M + H]+2 4 9 . 065 1, found:249. 0646 ； HPLC(OJ-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =6. 9min (maj), t2= 7. 4min.
[0078] (-)-5- (Perfluoroethyl)-2-phenylpyrazoIidin-3-〇ne(2i):Pale yellow solid；mp = 120-121 °C ,yield 95 % ,94 % ee, [a]20D= -8.4(c 0. 50, CHCl 3)； 1H 匪R (400MHz, CDCl3) δ 7.77 (d, J = 7. 8Hz，2H), 7.36 (t, J = 8.0Hz, 2H), 7.16 (t, J =7. 4Hz, 1H) , 5. 08 (d, J = 7. 9Hz, IH) , 4. 27 - 4. I 7 (m, IH) , 3. 16 (dd, J = 17.5,9.3Hz，lH)，2.96(dd，J = 17·4,4·0Ηζ，1Η) ;13C 匪R(100MHz，CDC13)S167.7，137 ? 80, 128. 9, 125. 2, 118. 7, 52. 8 (dd，Jcf= 29.0, 21.8Hz) ,33.3 ; 19F 匪R(377MHz，CDCl3) δ-81. 7(s, 3F)-121. 6(d, J = 278Hz),-131. I (d, J = 278Hz) ；HRMS Calculated For C11H10F5N2O [M+H]+281. 0713, found:281. 0708 ；HPLC(AD-H, elute : Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector: 254nm, flow rate: 0· 7mL/min) ^1= 5. 6min, 12= 7. Omin (maj).
[0079] (-)-5-(Perfluoroethyl)~2~(p-tolyl)pyrazolidin-3-〇ne(2j):Pale yellow solid；mp = 153-154 °C ,yield 92 % ,95 % ee, [a]20D= -5. 8 (c 0. 50, CHCl 3)； 4匪尺（4001泡，〇0(：13)5 7.63((1，了 = 8.5泡，2!〇,7.15((1，了 = 8.3泡，2!1)，5.06((1，了 =7. 9Hz, 1H), 4. 26 - 4. 13 (m, 1H), 3. 14 (dd, J = 17. 4, 9. 4Hz, 1H), 2. 94 (dd, J = 17. 4, 3. 9Hz, 1H), 2. 32 (s, 3H) ；13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 167. 4, 135. 3, 135. 0, I 29. 4, 118. 8, 52. 8 (dd, J = 29. 0, 21. 8Hz), 33. 2, 20. 9 ； 19F NMR (377MHz, CDCl3) δ-81. 7(s, 3F),-121. 7(d, J = 278Hz, IF),-131. 0 (d, J = 278Hz, IF) ；HRMS Calculated For C12H12F5N2O[M+H]+295. 0870, found:295. 0864 ；HPLC(0G-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 90/10, detector: 254nm, flow rate: 0. 7mL/min), ti= 14. 8min, t2= 17. Imin (maj).
[0080] (-)-4-Methyl-2-phenyl-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(4a):Pale yellow solid ；mp = 84-85 °C ,yield 92 % , 89 % ee, [a J20d= -28. 4 (cO. 50, CHCl 3)； 1H NMR(400MHz，CDCl3)S7.79(d，J = 7.8Hz，2H)，7.36(t，J = 8.0Hz，2H)，7.15(t，J = 7. 4Hz, 1H), 5. 02 (d, J = 8. 8Hz, 1H), 3. 77 - 3. 67 (m, 1H), 3. 00 - 2. 90 (m, 1H), I. 46 (d, J =7. 3Hz, 3H) ；13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 170. 4, 137. 9, 128. 9, 125. I, 124. 6 (q, Jcf= 277Hz) , 118. 7, 61. 6 (q, J c f= 31Hz), 39. 9, 14. 8 ； 19F NMR (377MHz, CDCl3) 5-76.5(s,3F) ；HRMS Calculated For C11H12F3N2O [M+H]+245. 0902, found: 245. 0896 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =5. 5min, t2= 6. 2min(maj).
[0081] ( + ) - 4- Methyl-2 - (p-tolyl) - 5- (trifluoromethyl) pyrazolidin-3-〇ne (4b) :Pale yellow oil；yield 97 % , 88 % ee, [a]20D = +5.8(c 0. 50, CHCl3) !1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7. 66 (d, J = 8. 1Hz, 2H), 7. 26-7. 15 (m, 2H), 4. 96 (d, J = 8. 8Hz, 1H), 3. 75 - 3. 68 (m, 1H), 3. 00-2. 92 (m, 1H), 2. 33 (s, 3H )，1.45(d，J = 7.3Hz，3H) ;13C NMR(100MHz，CDC13)S170.1，135.4，134.9，129.4，123.7( q，J c F= 278Hz) ,118.8, 61.6 (q，Jcf= 31Hz) ,39.8, 20. 9, 14. 9; 19F NMR (377MHz，CDCl3) 5-76.5(s,3F) ；HRMS Calculated For C12H14F3N2O [M+H]+259. 1058, found: 259. 1053 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =6. Omin, t2= 6. 9min (maj).
[0082] (+)-4-Ethyl-2-phenyl-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(4c):Pale yellow solid ；mp = 58-59 °C ,yield 93 % , 94 % ee, [a J20d= +0. 4(c 0. 50, CHCl 3)； 1H 匪R (400MHz, CDCl3) δ 7.78 (d, J = 7. 8Hz，2H), 7.35 (t, J = 8.0Hz, 2H), 7.14 (t, J =7. 4Hz, 1H), 5. 18 (d, J = 7. 5Hz, 1H), 3. 76 - 3. 71 (m, 1H), 2. 76 - 2. 73 (m, 1H), L 96 -1.94(m, 1H), 1.79 - 1.75(m, 1H), 1.08(t, J = 7.4Hz，3H) ;13C NMR(100MHz，CDC13) δ 170.0, I 37. 9, 128. 8, 125. 1，124. 7 (q，Jc F= 278Hz)，119. 0, 58. 5 (q，J c F= 31Hz)，46. 3, 23. 1，11. I ; 19F 匪R(377MHz，CDCl3) δ-77. 7(s，3F);HRMS Calculated For C12H14F3N20[M+H]+259. 105 8, found:259. 1053 ；HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30,detector:254nm, flow rate: 0. 7mL/min) ^1= 5. 5min, 12= 6. 4min (maj).
[0083] (+)-4-Ethyl-2-p-tolyl-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(4d):Pale yellow solid ；mp = 90-91 °C ,yield 92 % , 93 % ee, [a J20d= +2. 0 (c 0. 50, CHCl 3)； 1H 匪R (400MHz, CDCl3) δ 7.66 (d, J = 8. 2Hz，2H), 7.16 (d, J = 8.1Hz, 2H), 5.06 (d, J =7. 6Hz, IH) , 3. 76 - 3. 7 2 (m, IH) , 2. 79 - 2. 76 (m, 1H) , 2. 32 (s, 3H) , 2. 0 I -I. 90 (m, 1H), I. 84 - I. 78 (m, 1H), I. 10 (t, J = 7. 3Hz, 3H) ；13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 169. 6, 135. 4, 135. 0, 129. 4, 124. 6 (q, Jc F= 278Hz) , 119. 0, 58. 5 (q, J c F = 32Hz)，46.2,23.1，20.9，11.1;19F NMR(377MHz, CDCl3) S-77.7(s，3F) ;HRMS Calculated For C13H16F3N2O[M+H]+273. 1215, found: 273. 1209 ；HPLC (0G-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 95/5, detector: 254nm, flow rate:0. 7mL/min), ti= 18. 6min, 12= 21. 8min (maj).
[0084] (+)-4-Ethyl-2-m-tolyl-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(4e):Pale yellow oil ;yield 90%, 92% ee，[ a ]2°D=+0.4(c 0.50, CHCl3) !1H NMR(400MHz, CDCl3) δ 7. 63 - 7. 56 (m, 2H), 7. 26-7. 21 (m, 1H), 6. 97 (d, J = 7. 6Hz, 1H), 5. 06 (br, 1H), 3. 75 (s, 1H), 2. 80-2. 75 (m, 1H), 2. 36 (s, 3H), 2. 00 - I. 91 (m, 1H), I. 83 - I. 76 (m, 1H), I. 10 (t, J = 7. 4Hz, 3H) ;13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 169. 8, 138. 8, 137. 8, 128. 7, 126. 0, 124. 9 (q, Jc F = 278Hz)，119. 5, 116. 1，58. 5 (q，Jc F= 31Hz)，46. 3, 23. 1，21. 5, 11. I ; 19F NMR (377MHz，CDCl3) 5-77.7(s,3F) ；HRMS Calculated For C13H16F3N2O [M+H]+273. 1215, found: 273. 1209 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =5. 4min, t2= 6. 9min (maj).
[0085] (+)-2-Phenyl-4-propyl-5-(trifluoromethyl)pyrazolidin-3-〇ne(4f):Pale yellow solid；mp = 96-70 °C ,yield 85 % ,93 % ee, [a]20D= +2.6(c 0.50, CHCl3) !1H NMR(400MHz, CDCl3) δ 7. 80 (d, J = 8. 3Hz, 2H) , 7. 36 (t, J = 7. 9Hz, 2H), 7. 15 (t, J = 7. 4Hz, 1H), 5. 08 (br, 1H), 3. 77 - 3. 73 (m, 1H), 2. 86 (d, J = 3. 1Hz, 1H), I. 93 - I. 74 (m, 1H), I. 56 - I. 54 (m, 1H), I. 55 - I. 50 (m, 2H), I. 00 (t, J =7. 3Hz, 3H) ；13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 170. 2, 137. 9, 128. 8, 126. 4 (q, Jc F = 278Hz), 125. I, 118. 9, 58. 9 (q, Jc F= 32Hz), 44. 7, 31. 9, 20.1 , 13. 6 ; 19F NMR (377MHz, CDCl3) 5-77.8(s,3F) ；HRMS Calculated For C13H16F3N2O [M+H]+273. 1215, found: 273. 1209 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =5. 6min, t2= 7. 2min(maj).
[0086] (4S, 5R) - 4- Benzyl-2-phenyl-5 - (trifluoromethyl) pyrazolidin-3-〇ne(4g):Pale yellow solid ；mp = 117-118 °C , yield 94 % , 95 % ee，[ a ]2〇D= +122. 6 (c 0· 50, CHCl 3) !1H NMR(400MHz，CDCl3) δ 7. 71 (d，J = 8. 0Hz, 2H) , 7. 37 - 7. 25 (m, 7H) , 7. 15 (t, J = 7. 4Hz, 1H) , 4. 19 (s, 1H), 3. 76-3. 7 3 (m, 1H) , 3. 37 - 3. 31 (m, 1H) , 3. 23 - 3. 19 (m, 1H) , 3. 13-3. 08 (m, 1H) ；13C M1R(100MHz，CDC13)S169.4，137.6，136.1，129.1，129.0，128.8，127.7，125.3，125. 2 (q，Jc F= 279Hz)，119. 1,57.7 (q，Jcf= 32Hz) ,45.7, 35. 4; 19F 匪R (377MHz，CDCl3) 5-77.5(s,3F) ；HRMS Calculated For C17H16F3N2O [M+H]+321. 1215, found: 321. 1209 ； HPLC(AD-H, elute:Hexanes/i-PrOH = 70/30, detector:254nm, flow rate:0. 7mL/min), =6. 5min(maj), t2= 7. lmin.
【主权项】
1. 一种钯催化不对称氢化合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物的方法，其特征在于：以钯 的手性双膦配合物作为催化剂，在50-100°C、氢气气氛、800-1400psi条件下，于有机溶剂 中，合成手性氟代吡唑啉酮类衍生物； 反应物氟代吡唑醇类衍生物的结构式为：产物手性氟代吡唑啉酮类衍生物的结构式为：其中，Ar为苯基或含取代基的苯基，苯基上的取代基为-CF3、-Me、-MeO、-COOMe、-COOEt 、-F、-Cl或-Br中的一种或二种，取代基个数为1~5个，取代基个数多2时，取代基可以相 同也可以不同； 所述R为H、C「C2。的烷基； 所述Rf为含氟的C厂(：2。的烷基，分子式为C nF2n+1，η = 1-20整数。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述有机溶剂选自丙酮，乙酸乙酯，二氯甲烷，三氟乙醇，甲苯，四氢呋喃中的一种或两 种以上的混合； 所述有机溶剂的用量为每晕摩尔反应物加入8-16毫升； 催化剂于氢化合成反应体系中底物和催化剂的物质的量比例是25/1-100/1 ; 反应时间为20-48小时。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述催化剂由钯的金属前体和手性双膦配体在有机溶剂中，氮气或氩气保护下，室温 搅拌30分钟至1小时后，将多余有机溶剂真空抽走，制得催化剂； 钯的金属前体为三氟醋酸钯（Pd(0C0CF3)2)，手性双膦配体为（S)-MeO-Biph印，（S)-Sy nPhos，（S)-SegPhos，（S)-BINAP，（S，S'，R，R'）-TangPhos，（IS, lS'，2R，2R'）-DuanPhos 中的 一种； 所述的制备催化剂中使用的有机溶剂为丙酮，乙酸乙酯，二氯甲烷，三氟乙醇，甲苯，四 氢呋喃中的一种或两种以上； 三氟醋酸钯与手性双膦配体的摩尔比为1 :1. 1-1. 5,三氟醋酸钯与手性双膦配体总量 于催化剂制备反应体系中的质量百分比为1-5%，其余为有机溶剂。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 反应过程中加入布朗斯特酸，布朗斯特酸选自三氟乙酸、对甲苯磺酸一水合物、苯甲 酸，L-樟脑磺酸、D-樟脑磺酸中的一种，布朗斯特酸加入量与反应物的摩尔比为0. 5-2 :1， 反应过后，反应体系中多余的酸再用碱性盐溶液洗掉，碱性盐溶液选自碳酸钠溶液、碳酸氢 钠溶液、氢氧化钠溶液。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 催化剂为三氟醋酸钯与（S)-MeO-Biph印或（R，R'，S，S'）-TangPhos的配合物，Ar为 苯基，Rf为CF3或C2F5, R为氢或C「C2。的烷基，氢气压力为1200psi，溶剂为二氯甲烷或三 氟乙醇时，结果最佳，对映体过量可达到96%。
【文档编号】C07D231/08GK105859622SQ201510036414
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】周永贵, 陈章培, 陈木旺, 时磊, 余长斌, 孙蕾
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所