技术领域本发明涉及一种多官能团手性膦化合物、制备方法及其在不对称分子间交叉Rauhut-Currier反应(RC反应)中的应用。这类化合物含有酰胺基和酚羟基两个酸的部分和一个三价膦的Lewis碱的部分，能够以很好的收率和对映选择性得到相应单一的交叉RC反应的产物。是目前报道的首例手性膦催化的分子间交叉RC反应的不对称版本。
背景技术：
Rauhut-Currier反应是在1963年由Rauhut和Currier报道的使用叔膦催化构筑碳-碳键的反应(M.M.Rauhut，H.Currier，U.S.Patent，1963，3074999；Chem.Abstr.，1963，58，11224a.)。由于不同活化烯烃之间的活性差异，使得反应过程中存在交叉RC反应和分子二聚反应的竞争，最多能够得到四种不同的产物。由于缺少对该反应化学选择性的有效控制，使得该反应在有机合成中的应用受到的很大的限制。2002年，Roush和Krische实现了分子内的RC反应，通过调节两种不同烯烃的电性或者引入具有大空间位阻的基团，使得反应具有了很好的化学选择性(S.A.Frank，D.J.Mergott，W.R.Roush，J.Am.Chem.Soc.2002，124，2404-2405；L.Wang，A.L.Lius，K.Agapiou，H.Y.Jang，M.J.Krische，J.Am.Chem.Soc.2002，124，2402-2403.)。之后DBU，氮杂卡宾，咪唑/LiCl也被用作催化剂替代叔膦用于催化分子间交叉RC反应(J.R.Hwu，G.H.Hakimelahi，C.T.Chou，Tetra.Lett.1992，33，6469-6472；R.L.Atienza，K.A.Scheidt，Aust.J.Chem.2011，64，1158-1164；P.Shanbhag，P.R.Nareddy，M.Dadwal，S.M.Mobin，I.N.N.Namboothiri，Org.Biomol.Chem.2010，8，4867-4873；R.Kumar，T.Kumar，S.M.Mobin，I.N.N.Nambothiri，J.Org.Chem.2013，78，5073-5077；R.Zhou，J.Wang，J.Yu，Z.He，J.Org.Chem.2013，78，10596-10604.)。关于RC反应的不对称的研究大多局限于分子内，采用的催化剂有L-半胱氨酸(C.E.Aroyan，S.J.Miller，J.Am.Chem.Soc.2007，129，256-257.)，二苯基脯氨醇硅醚(E.Marqués-López，R.P.Herrera，T.Marks，W.C.Jacobs，D.R.M.deFigueiredo，M.Christmann，Org.Lett.2009，11，4116-4119.)，手性膦试剂(S.Takizawa，T.M.N.Nguyen，A.Grossmann，D.Enders，H.Sasai，Angew.Chem.2012，124，5519-5522；Angew.Chem.Int.Ed.2012，51，5423-5426；i)S.Takizawa，T.M.N.Nguyen，A.Grossmann，D.Enders，H.Sasai，Tetrahedron2013，69，1202-1209.)以及其他含氢键的小分子有机催化剂(X.Zhang，M.Shi，Eur.J.Org.Chem.2012，6271-6279.)。对于分子间的交叉RC反应的研究到目前为止只有施敏报道的采用β-环糊精催化的联烯酸酯与马来酰亚胺的交叉RC反应(Q.Zhao，C.Pei，X.Guan，M.Shi，Adv.Synth.Catal.2011，353，1973-1979.)。而对于最初发现的由叔膦催化的RC反应的分子间的不对称研究至今尚无报道。近年来双官能团有机催化剂催化的不对称反应的研究越来越多，在这些催化剂之中，胺基(主要以酰胺、硫脲、方胺、脲、二肽的形式)和酚羟基是主要的酸的部分，在反应过程中能够以氢键的形式实现选择性的控制(P.Chauhan，S.S.Chimni，RscAdvances2012，2，737-758；A.Ting，J.M.Goss，N.T.McDougal，S.E.Schaus，Top.Curr.Chem.2009，291，201-232；X.Liu，L.Lin，X.Feng，Chem.Commun.2009，6145-6158.)。但是多官能团催化剂的研究并不多。Liu认为多官能团催化剂能够以多官能团活化的方式提高催化剂的催化效率、反应的选择性以及反应的速率(J.M.Gamier，C.Anstiss，F.Liu，Adv.Synth.Catal.2009，351，331-338)。我们将酰胺基和酚羟基作为酸的部分，将用于催化RC反应的三价膦作为Lewis碱的部分，以天然氨基酸为骨架设计合成了一种新型的多官能团手性膦催化剂，并将此催化剂成功应用于分子间交叉RC反应。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种多官能团手性膦化合物。本发明的目的还提供一种上述多官能团手性膦化合物的制备方法。本发明的另一个目的是提供一种上述多官能团手性膦化合物在不对称催化的分子间交叉RC反应中的应用。本发明中涉及的多官能团手性膦化合物具有如下所示的化合结构式：其中R为烷基、苄基。R1为甲基、C1-C4烷氧基、卤素、硝基。本发明的多官能团膦化合物可以由已知化合物与取代水杨酸或者3-羟基2-萘甲酸通过缩合反应而得到。具体地说是在有机溶剂中0℃条件下，取代的胺基膦化合物与邻羟基芳基甲酸以1∶1-1∶1.5的摩尔比在缩合剂和有机碱存在的条件下反应6-24h，生成多官能团手性膦催化剂。有机溶剂优选N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1，4-二氧六环的一种或多种；缩合剂优选BOP(苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐)、DCC(二环己基碳二亚胺)/DMAP(4-二甲氨基吡啶)、CDI(N，N′-羰基二咪唑)；有机碱优选吡啶、三乙胺。本发明的多官能团手性膦化合物，可用于不对称催化分子间交叉RC反应，具体反应方程式如下所示：实施方式以下实施有助于理解本发明，但不限于本发明的内容。实施例1：(S)-N-(1-(二苯基膦)-3-甲基丁烷-2-)-2-羟基苯甲酰胺将100mg(0.37mmol)(S)-1-(二苯基膦)-3-甲基丁烷-2-胺溶于3mL干燥的THF，于0℃加入58.5mg(0.42mmol)水杨酸，207mg(0.47mmol)BOP，224mg(2.214mmol)三乙胺，于0℃下反应12h，通过TLC监测反应，待反应结束之后，体系中加入饱和碳酸氢钠水溶液和乙酸乙酯萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋蒸得到残渣，采用硅胶柱层析纯化得到94mg，产率是65％。产物结构数据表征如下：熔点：98-100℃；[α]29D＝+13.7(c1.0，CH2Cl2)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ12.33(s，1H)，7.52-7.26(m，11H)，6.93(dt，J＝9.7，4.9Hz，1H)，6.82(dt，J＝8.0，3.9Hz，1H)，6.72-6.65(m，1H)，6.01(d，J＝9.0Hz，1H)，4.29-4.09(m，1H)，2.46-2.29(m，2H)，2.07(dp，J＝13.3，6.7Hz，1H)，0.96(d，J＝1.5Hz，3H)，0.94(d，J＝1.5Hz，3H)；13CNMR(101MHz，CDCl3)δ169.29(s)，161.51(s)，138.13(t，J＝11.9Hz)，134.01(s)，132.83(dd，J＝19.3，9.3Hz)，129.08-128.55(m)，125.16(s)，118.42(d，J＝2.9Hz)，114.26(s)，52.84(d，J＝13.6Hz)，32.77(d，J＝8.2Hz)，31.32(d，J＝15.0Hz)，18.87(s)，18.25(s)；31PNMR(162MHz，CDCl3)δ-23.59(s)；HRMS(ESI)C24H26NO2P[M+H]+：计算值：392.1774：实测值：392.1767。实施例2：(S)-N-(1-(二苯基膦)-3-苯基丙烷-2-)-2-羟基苯甲酰胺合成方法同实施例1，采用(S)-1-(二苯基膦)-3-苯基丙烷-2-胺作为原料，收率65％。产物结构数据表征如下：熔点：160-163℃；[α]29D＝+13.5(c1.0，CH2Cl2)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ12.27(s，1H)，7.55-7.14(m，16H)，6.93(d，J＝8.3Hz，1H)，6.79-6.60(m，1H)，6.10(d，J＝7.7Hz，1H)，4.61-4.40(m，1H)，3.13(dd，J＝13.6，5.3Hz，1H)，3.04(dd，J＝13.5，7.1Hz，1H)，2.39(qd，J＝14.2，6.8Hz，1H).13CNMR(101MHz，CDCl3)δ169.23(s)，161.56(s)，137.75(dd，J＝12.1，8.1Hz)，137.27(s)，134.10(s)，132.82(dd，J＝19.3，9.1Hz)，129.61(s)，129.29-128.57(m)，126.84(s)，125.19(s)，118.46(s)，114.14(s)，49.18(d，J＝14.7Hz)，41.22(d，J＝8.6Hz)，32.62(d，J＝15.4Hz).31PNMR(162MHz，CDCl3)δ-24.37(s)；HRMS(ESI)C28H26NO2P[M+H]+：计算值：440.1774；实测值：440.1781。实施例3：(S)-N-(1-(二苯基膦)-3-甲基戊烷-2-)-2-羟基苯甲酰胺合成方法同实施例1，采用(S)-1-(二苯基膦)-3-甲基戊烷-2-胺作为原料，收率67％。产物结构数据表征如下：熔点：73-74℃；[α]29D＝+8.8(c1.0，CH2Cl2)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ12.32(s，1H)，7.37(dt，J＝36.5，12.5Hz，11H)，6.94(d，J＝8.2Hz，1H)，6.78(d，J＝7.4Hz，1H)，6.69(t，J＝7.4Hz，1H)，6.00(d，J＝7.7Hz，1H)，4.28(s，1H)，2.41(d，J＝12.0Hz，1H)，2.37-2.29(m，1H)，1.84(m，1H)，1.48(d，J＝6.2Hz，1H)，1.15(dt，J＝21.6，7.6Hz，1H)，0.94(d，J＝6.5Hz，3H)，0.88(t，J＝7.1Hz，3H)；13CNMR(101MHz，CDCl3)δ169.14(s)，161.52(s)，138.12(dd，J＝31.7，12.7Hz)，138.12(dd，J＝31.7，12.7Hz)，133.98(s)，132.82(t，J＝18.8Hz)，129.25-128.49(m)，125.13(s)，118.40(d，J＝6.4Hz)，114.25(s)，51.80(d，J＝13.5Hz)，39.12(d，J＝7.7Hz)，30.33(d，J＝14.7Hz)，25.48(s)，14.90(s)，11.63(s)；31PNMR(162MHz，CDCl3)δ-23.40(s)；HRMS(ESI)m/zC25H28NO2P[M+H]+：计算值：406.1930；实测值：406-1937。实施例4：(S)-N-(1-(二苯基膦)-3-甲基戊烷-2-)-3-羟基2-萘甲酰胺合成方法同实施例1，采用3-羟基-2-萘甲酸和(S)-1-(二苯基膦)-3-甲基戊烷-2-胺作为原料，收率64％。产物结构数据表征如下：熔点：118-120℃；[α]29D＝+141.3(c1.0，CH2Cl2)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ11.82(s，1H)，7.62(dd，J＝17.6，8.2Hz，2H)，7.45(dt，J＝20.6，6.6Hz，6H)，7.37-7.20(m，10H)，6.20(d，J＝8.6Hz，1H)，4.47-4.26(m，1H)，2.42(q，J＝14.2Hz，2H)，1.88(m，1H)，1.61-1.46(m，1H)，1.19(dd，J＝13.4，7.6Hz，1H)，0.98(d，J＝6.6Hz，4H)，0.90(t，J＝7.2Hz，4H)；13CNMR(101MHz，CDCl3)δ168.96(s)，156.77(s)，138.39(s)，138.07(s)，136.97(s)，132.85(dd，J＝19.4，3.5Hz)，129.29-128.51(m)，128.35(s)，126.97-126.07(m)，123.68(s)，116.91(s)，112.17(s)，52.25(d，J＝13.8Hz)，39.28(d，J＝7.9Hz)，30.24(d，J＝14.5Hz)，29.75(s)，25.62(s)，14.96(s)，11.65(s)；31PNMR(162MHz，CDCl3)δ-23.15(s)；HRMS(ESI)m/zC29H30NO2P[M+H]+：计算值：456.2087；实测值：456.2094。实施例5：多官能团手性膦催化剂催化的分子间交叉RC反应的不对称研究将0.1mmol底物，10mol％多官能团手性膦催化剂溶于0.5mL氯仿，加入0.3mmol甲基乙烯基酮，于氩气保护的条件下在16℃反应，TLC监测反应，待反应结束之后，直接进行柱层析分离，采用石油醚/乙酸乙酯＝10∶1作为洗脱剂。ee值用手性HPLC测定，结果见表1.表1：本发明所涉及的催化剂催化的分子间交叉RC反应的不对称研究