噁唑啉型手性N,P配体及其制备方法和应用

本发明属于金属有机配合物合成化学领域，具体涉及噁唑啉型手性n,p配体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、不对称催化因其高活性、低毒性以及高的原子经济性，在手性物质合成上具有重要应用价值。通过调控手性配体结构，可以高效率、高选择性的实现催化不同反应类型。新型手性配体的设计合成在不对称合成领域占据重要地位，目前已报道上千种手性配体及催化体系，并将其应用到不饱和有机物的氢化反应中。在众多的手性配体中，含氮配体具有易与金属形成配合物、高效、稳定等优点。但是这些催化体系主要以贵金属如ru、rh、pd、ir等。基于可持续发展和绿色催化的理念，近年来前过渡金属如fe、co、ni等参与的催化转化迅速发展，极大丰富了催化研究领域，为替代贵金属试剂提供有效途径。相比之下锰系催化剂被应用于催化转化研究处于发展初期。因此，发展锰催化的不对称氢化反应以实现手性醇类精细有机化学品的高效合成具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是在于提供一种噁唑啉型手性n,p配体，并用于制备噁唑啉型手性n,p配体锰配合物，所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物在不对称氢化反应种具有良好反应活性和选择性。

2、本发明的另一目的在于提供所述噁唑啉型手性n,p配体的制备方法。

3、本发明的另一目的在于提供所述噁唑啉型手性n,p配体在制备噁唑啉型手性n,p配体锰配合物中的应用。

4、本发明的另一目的在于提供所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物的制备方法。

5、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

6、所述噁唑啉型手性n,p配体具有式(ⅰ)结构：

7、

8、所述r1选自苯基、异丙基、叔丁基；

9、r2选自异丙基、苯基、苄基；r3为氢。

10、进一步地，所述r1为异丙基，r2为异丙基。

11、所述噁唑啉型手性n,p配体的制备方法，包括如下步骤：

12、s1.制备2-羟甲基噁唑啉类化合物：采用式(ⅳ)所示手性氨基醇类化合物和乙醇酸溶于溶剂，反应，经后处理得到式(ⅴ)所示2-羟甲基噁唑啉类化合物；

13、

14、s2.制备噁唑啉型手性n,p配体：采用步骤s1.制得的式(ⅴ)所示2-羟甲基噁唑啉类化合物与二取代氯化磷(r1)2pcl在碱作用下，在溶剂中反应，经后处理得到式(ⅰ)所示噁唑啉型手性n,p配体。

15、具体地，步骤s1.中，所述制备2-羟甲基噁唑啉类化合物的合成路线如下：

16、

17、步骤s2.中，所述制备噁唑啉型手性n,p配体的合成路线如下：

18、

19、进一步地，步骤s1.中，所述后处理为：

20、当r2为异丙基时，采用减压蒸馏进行提纯，减压蒸馏的温度为180℃；

21、当r2为苯基、苄基时，将体系冷却至室温，减压过滤、重结晶进行提纯，所述重结晶的溶剂体系为石油醚-乙酸乙酯或正己烷-乙酸乙酯。

22、进一步地，步骤s1.中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、氯苯、石油醚、正己烷或乙酸乙酯中的一种或几种。

23、进一步地，步骤s1.中，所述反应的时间为18～24小时。

24、进一步地，步骤s1.中，所述反应的温度为160℃。

25、进一步地，步骤s1.中，所述手性氨基醇类化合物和乙醇酸的摩尔比为1：1.1～1.5。

26、进一步地，步骤s2.中，当r1为叔丁基时，所述碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯；

27、当r1为苯基、异丙基时，所述碱为三乙胺。

28、进一步地，步骤s2.中，所述溶剂为四氢呋喃。

29、进一步地，步骤s2.中，所述反应的时间为4～12小时。

30、进一步地，步骤s2.中，所述反应的温度为-40～室温。通常室温为25℃。

31、进一步地，步骤s2.中，所述二取代氯化磷：2-羟甲基噁唑啉类化合物：碱的摩尔比为1：1.05～1.2：1.05～12。

32、所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物具有式(ⅱ)结构：

33、

34、所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物的制备方法，包括如下步骤：

35、将上述噁唑啉型手性n,p配体和mn(co)5br在惰性氛围下溶于溶剂，室温搅拌反应，经后处理得到噁唑啉型手性n,p配体锰配合物。

36、具体地，所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物合成路线如下：

37、

38、进一步地，所述溶剂为四氢呋喃。

39、进一步地，所述反应的时间为12～24小时。

40、进一步地，所述噁唑啉型手性n,p配体和mn(co)5br的摩尔比为1：1.1～1.5。

41、进一步地，所述后处理为采用针头滤器过滤，真空除去溶剂，采用正己烷洗涤，真空除去残留溶剂得到噁唑啉型手性n,p配体锰配合物。

42、本发明的另一目的在于提供所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物在作为芳酮类化合物的不对称氢化反应催化剂中的应用。

43、进一步地，所述芳酮类化合物具有式(ⅲ)结构：

44、

45、所述r4选自甲基、硝基、甲氧基、苯基、氰基或卤素中的一种；所述r5选自甲基或苯基。

46、具体地，所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物用于芳酮类化合物的不对称氢化反应的步骤如下：

47、将噁唑啉型手性n,p配体锰配合物、式(ⅲ)所示芳酮类化合物和硅烷在惰性氛围下置于甲苯中，室温搅拌反应，经后处理得到式(ⅵ)所示手性醇；

48、

49、具体地，式(ⅵ)所示手性醇合成路线如下：

50、

51、进一步地，所述硅烷为苯基硅烷。

52、进一步地，所述反应的时间为12～24小时。

53、进一步地，所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物、芳酮类化合物和硅烷的摩尔比为1：50～100：50～100。

54、进一步地，所述后处理为采用乙酸乙酯进行萃取并采用柱层析提纯后旋蒸得手性醇。

55、进一步地，所述柱层析中采用的淋洗剂为体积比10：1的石油醚和乙酸乙酯。

56、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

57、本发明提供噁唑啉型手性n,p配体和制备方法，具有简便、高效和易合成的特点，同时丰富了n,p配体的类型，且为金属配合物构筑及催化剂的发展提供了选择；所述噁唑啉型手性n,p配体可以制备噁唑啉型手性n,p配体锰配合物，制得的锰配合物结构简单，容易合成，且可以用于催化芳酮类化合物的不对称氢化反应，反应条件温和。

技术特征：

1.噁唑啉型手性n,p配体，其特征在于，所述噁唑啉型手性n,p配体具有式(ⅰ)结构：

2.根据权利要求1所述噁唑啉型手性n,p配体，其特征在于，所述r1为异丙基，r2为异丙基。

3.权利要求1～2任一项所述噁唑啉型手性n,p配体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤s1.中，所述后处理为：

5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤s2.中，当r1为叔丁基时，所述碱为1,1-二氮杂双环[5.4.1]十一碳-7-烯；

6.权利要求1～2所述噁唑啉型手性n,p配体在制备噁唑啉型手性n,p配体锰配合物中的应用。

7.噁唑啉型手性n,p配体锰配合物，其特征在于，所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物具有式(ⅱ)结构：

8.权利要求7所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.权利要求7所述噁唑啉型手性n,p配体锰配合物在作为芳酮类化合物的不对称氢化反应催化剂中的应用。

10.一种芳酮类化合物的不对称氢化反应的方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结
本发明属于金属有机配合物合成化学领域，具体涉及式(Ⅰ)所示噁唑啉型手性N,P配体及其制备方法和应用。式(Ⅰ)所示噁唑啉型手性N,P配体可制备噁唑啉型手性N,P配体锰配合物，制得的锰配合物结构简单，容易合成，且可以用于催化芳酮类化合物的不对称氢化反应，反应条件温和，拓宽了锰配合物的应用范围。

技术研发人员：孙雄,谢卓弈,高红方,范叶丽,王霞,李海玉
受保护的技术使用者：无锡学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15