负载型手性铁络合物催化剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铁络合物催化剂的制备，以及在2-乙酰噻吩不对称还原中的应 用。 (二）
【背景技术】
[0002] 在自然界中，杂环化合物不但种类多、数量大、分布广，而且有不少杂环化合物的 衍生物具有生理活性。如，细胞的重要成分核酸，人和动物血液中的血红素，植物体内的叶 绿素、生物碱，还有许多酶等。对芳杂化合物的不对称催化加氢是获得饱和或部分饱和的杂 环化合物的一种有效手段。其中一部分较为特殊的一一具有手性的杂环化合物，它们是生 物活性分子中常见的结构单元和药物中间体，或者本身就具有一定的生理活性。但是芳杂 环化物的不对称合成目前还存在一定的困难，必须使用特定的催化剂。这些特定的催化剂， 无论是制备还是使用所需的条件都比较苛刻，这可能与芳杂环的芳香性有关。从能量角度 来看，芳杂环的催化加氢是破坏其芳香性，在能量上是不利的。几年来，随着对金属不对称 催化加氢研宄的逐渐深入，一些高效的手性配体的成功开发，以及催化加氢机理也越来越 被了解，对芳杂环化合物的不对称还原研宄也日益增多。
[0003] 一般来讲，对芳杂环化合物的不对称加氢主要分为两种：一种是对杂环自身进 行加氢；另一种是保留杂环而对其所带的官能团进行不对称还原，例如烯烃（C = C)、亚 胺（C = N)及酮（C = 0)等。研宄比较成熟的是[Ir(COD)Cl]2/chiral diamine 和 Ru/ y-Al203/2tpp负载型催化剂的利用。在[Ir(COD)Cl] 2/chiral diamine催化剂作用下，氢 气压力6MPa下，使2-乙酰噻吩还原成1-噻吩-2-基-乙醇，转化率>99%，ee值为78%。
[0004]
【主权项】
1. 一种负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，所述催化剂是按如下方法制备得到 的： (1) 将溶剂多元醇、含铁盐、第一含磷配体、γ-AI2O3加到反应容器中，搅拌下，于100? 150°C回流反应12?48h，反应结束后，过滤，滤饼干燥，得到催化剂前驱体；所述含铁盐与 第一含磷配体、γ-Al 2O3的物质的量比为1:1?10:10?15 ;所述含铁盐为无水三氯化铁、 无水硫酸铁或无水硝酸铁；所述第一含磷配体为三苯基磷、三（邻甲苯基）膦或1，1'-联 萘-2, 2' -双二苯膦；所述多元醇为乙二醇、二甘醇或聚乙二醇-400 ; (2) 在高压反应釜中，加入溶剂乙醇、步骤（1)所得催化剂前驱体、第二含氮配体， 氮气保护下，室温搅拌反应12?24h，反应结束后，过滤，滤饼干燥，得到负载型手性铁 络合物催化剂；所述第二含氮配体为（1S，2S)-1，2-二苯基乙二胺（1S，2S-1，2-DPEN)、 (IR, 2R) -1，2-二苯基乙二胺（IR, 2R-1, 2-DPEN)、（IS, 2S) - (+) -1，2-二（4-甲氧基苯 基）-乙二胺、（IR, 2R)-(_)-1,2-二（4-甲氧基苯基）乙二胺或IR, 2R-(+)1,2-二苯基乙 烯二胺；所述第二含氮配体的投料物质的量是步骤（1)中含铁盐物质的量的1?10倍。
2. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（1)中所述溶剂 多元醇的体积用量以含铁盐的质量计为10?100mL/g。
3. 如权利要求1或2所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（1)中所述 溶剂多元醇为乙二醇。
4. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（1)中所述含铁 盐为无水三氯化铁。
5. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（1)中所述第一 含磷配体为三苯基磷。
6. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（2)中所述溶剂 乙醇的体积用量以步骤（1)所得催化剂前驱体的质量计为2?5mL/g。
7. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂，其特征在于，步骤（2)中所述第二 含氮配体为1，2-二苯基乙二胺。
8. 如权利要求1所述的负载型手性铁络合物催化剂在2-乙酰噻吩不对称还原中的应 用，所述的应用方法为： 在高压反应釜中，加入溶剂异丙醇、底物2-乙酰噻吩、负载型手性铁络合物催化剂、以 及可溶于水的强碱性物质，得到反应混合物，在〇. 5?2. 0MPa、60?120°C下搅拌加氢4? 12h，反应结束后，经后处理得到产物1-噻吩-2-基-乙醇；所述负载型手性铁络合物催化 剂的质量用量是底物2-乙酰噻吩质量的1%?15%。
9. 如权利要求8所述的应用方法，其特征在于，所述溶剂异丙醇的体积用量以底物 2-乙酰噻吩的质量计为5?30mL/g ;所述可溶于水的强碱性物质在反应混合物中的浓度为 0·5 ?0· 7mol/L〇
10. 如权利要求8所述的应用方法，其特征在于，所述负载型手性铁络合物催化剂的质 量用量是底物2-乙酰噻吩质量的5%?10%。
【专利摘要】本发明提供了一种负载型手性铁络合物催化剂，所述催化剂是按如下方法制备得到的：(1)将溶剂多元醇、含铁盐、第一含磷配体、γ-Al2O3加到反应容器中，搅拌下，于100～150℃回流反应12～48h，反应结束后，过滤，滤饼干燥，得到催化剂前驱体；(2)在高压反应釜中，加入溶剂乙醇、步骤(1)所得催化剂前驱体、第二含氮配体，氮气保护下，室温搅拌反应12～24h，反应结束后，过滤，滤饼干燥，得到负载型手性铁络合物催化剂；本发明负载型手性铁络合物催化剂成本低廉，制备方法简单，催化活性高。
【IPC分类】B01J31-24, C07D333-16
【公开号】CN104549512
【申请号】CN201410855751
【发明人】任宝东, 李海华, 王舜, 晁国库, 刘娅静, 张贤龙, 吴光辉, 赵亚娟
【申请人】温州大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日