一种催化不对称氧化硫醚的方法
【专利摘要】本发明提供一种不对称催化氧化硫醚的方法。采用四齿氮有机配体和金属锰化合物形成的手性络合物为催化剂，以过氧化氢为氧化剂，对硫醚进行不对称催化氧化反应，得到相应的手性亚砜化合物，其收率对映选择性均大于95%。该反应具有清洁，反应条件温和，高转化率和对应选择性。具有工业前景。
【专利说明】一种催化不对称氧化硫醚的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对硫醚进行不对称氧化制备手性亚砜的方法，还涉及适用于此目的的 有机配体本身。
【背景技术】
[0002] 手性亚砜作为一种重要的手性辅助试剂广泛应用于不对称合成反应中，例如不 对称Michael加成反应，C-C键形成反应，C-O键形成反应，羰基的还原反应，Diels-Alder 反应以及自由基加成反应等（Chemical Communications, 2009, 6129-6144)。光学纯的手 性亚砜是许多药物的生物活性基团，许多生物活性分子中都含有一个手性亚磺酰基单元， 而且立体化学结构不同的对映体具有不同的生理活性和代谢作用。同时手性亚砜还可以作 为手性配体应用于对映选择性催化反应中。因此，获得高对映选择性的亚矾具有重要的理 论意义和现实价值。迄今为止，不对称催化氧化潜手性硫醚是获得光学活性亚矾最有效的 途径之一。1984年Kagan和Modena小组同时报道了应用改良的Sharpless氧化体系对一 系列潜手性硫醚进行不对称氧化研究的开创性工作（Synthesis, 1984, 325-326; Tetrahedr on Letters, 1984, 25, 1049-1052)。此后二十多年来，人们对过渡金属催化不对称氧化前 手性硫醚的研究已取得了许多成果。目前文献报道过渡金属催化硫醚不对称氧化体系按手 性配体分类主要包括：具有C 2对称性手性二醇（酚）-钛催化体系，具有C3对称性手性 三醇胺-钛和镐催化体系，手性卟啉金属络合物催化体系，手性Salen金属络合物催化体 系和手性 Schiff 碱金属络合物催化体系（Arkivoc, 2011，（i), 1-110; Journal of Sulfur Chemistry, 2013, 34(3)，301-341)。
[0003] 上述体系虽然都可以实现硫醚的不对称氧化反应，但仍存在催化剂用量大，底物 适用范围窄，催化反应对映选择性不高等问题。这些问题的存在大大增加了手性亚砜的合 成成本，限制了硫醚不对称氧化反应的工业生产。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种高效，环境友好，反应条件温和的催化硫醚不对称氧 化反应合成手性亚砜的新方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案：
[0006] 一种用于不对称催化硫醚氧化制备手性亚砜化合物的方法，在有机溶剂中，用过 氧化氢为氧化剂，以手性四齿氮有机配体和金属锰化合物形成的络合物为催化剂，将硫醚 氧化为手性亚砜。其中，手性配体与锰化合物的摩尔比为3:1?1:1，优选1:1，手性配体 与底物的摩尔比为1:2000?1:100,优选1:1500?1:700。过氧化氢与底物的摩尔比为 1:1?10:1，优选为2:1?4:1。
[0007] 所述硫醚为R4-S-R5，其中R4,1? 5分别选自C6_12的芳基（(：6_12芳基可以是没有取代基 或者是带有卤素，CV 4烷基，Cp4烷氧基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)，C 6_12的芳基 甲基（C6_12的芳基甲基可以是没有取代基或者是带有齒素，Cp 4烧基，Cp4烧氧基，C2_5的烧 氧基撰基，硝基或-CN取代基)，Cp6烧基（Cp6烧基可以是没有取代基或是含有齒素，硝基， 羟基或-CN取代基。
[0008] 对应的手性的亚砜化物为
【权利要求】
1. 一种催化不对称氧化硫醚的方法，其特征在于： 在有机溶剂中，用过氧化氢为氧化剂，以手性四齿氮有机配体和金属锰化合物形成的 络合物为催化剂，将前手性硫醚氧化为手性的亚砜化物；其中，手性四齿氮有机配体与锰化 合物的摩尔比为1: 1，手性四齿氮有机配体与底物硫醚的摩尔比为1:2000?1:100 ;过氧化 氢与底物硫醚的摩尔比为1:1?10:1。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于： 手性四齿氮有机配体与底物硫醚的摩尔比优选为1:1500?1:700 ;过氧化氢与底物硫 醚的摩尔比为优选为2:1?4:1。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氧化剂采用的是过氧化氢水溶液，过 氧化氢的质量浓度为15wt%?70wt% ;过氧化氢的质量浓度优选为30wt%?50wt%。
4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：反应温度为_50°C?50°C;反应温度优选 为-KTC?20°C。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：锰化合物为三氟甲磺酸锰[Mn(OTf)2]。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的手性四齿氮配体是具有如下结构 的化合物，其中RpR2、R3分别为氢、烷基(分子式为CnH2n+1，n=l-5)、芳基，芳基烷基(分子式 为C6H5CnH2n+1，n=l-5)或烷氧基(分子式为0CnH2n+1，相同或不同；X为0、S或 N0
7. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述硫醚为R4-S-R5，其中R4、R5分别选自C6_12的芳基（C6_12芳基可以是没有取代基或者 是带有卤素，CV4烷基，q_4烷氧基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、C6_12的芳基甲 基（C6_12的芳基甲基可以是没有取代基或者是带有齒素，Cp4烧基，Cp4烧氧基，C2_5的烧氧 基撰基，硝基或-CN取代基)、或Cp6烧基（Cp6烧基可以是没有取代基或是含有齒素，硝基， 羟基或-CN取代基)。
8. 按照权利要求1或7所述的方法，其特征在于： 对应的手性的亚砜化物为.其中R4、R5分别选自C6_12的芳基（C6_12芳基可以是 R4R=, 没有取代基或者是带有卤素，CV4烷基，CV4烷氧基，c2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、CV12的芳基甲基（c6_12的芳基甲基可以是没有取代基或者是带有齒素，Cp4烧基，Cp4烧氧 基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、或Cp6烷基（(V6烷基可以是没有取代基或是含 有卤素，硝基，轻基或-CN取代基)。
9. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：乙酸与过氧化氢的摩尔比为5 :2?5:4 ; 有机溶剂为乙腈和乙酸混合溶剂、甲醇和乙酸混合溶剂、或二氯甲烷和乙酸混合溶 剂中的一种，优选二氯甲烷和乙酸混合溶剂，混合溶剂中乙酸与另一种溶剂的体积比为1:50?1:10。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：底物在混合溶剂中的摩尔浓度为0. 05-0. 40mol/L〇
【文档编号】C07C317/14GK104447440SQ201310416436
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】高爽, 李军, 戴文, 李国松, 吕迎 申请人:中国科学院大连化学物理研究所