基于手性二胺的螺环骨架的手性磷腈催化剂、制备方法及其应用_2

文档序号:9337788阅读:来源:国知局
(93mL)溶液缓慢 向三口烧瓶滴加,滴加完毕,反应体系慢慢恢复至室温;继续搅拌,TLC检测反应完毕,加入 硫酸钠饱和水溶液破坏掉过多的氢化铝锂,然后过滤,洗涤,旋干。用乙酸乙酯溶解粗产物, 饱和食盐水多次洗涤,然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得白色固体。在正己 烷和乙酸乙酯混合溶剂中重结晶,得到无色晶体(5),收率97%。1HNMR(300MHz,⑶Cl3): S= 7. 58-7. 49 (m,4H),7. 38-7. 28 (m,6H),7. 25-7. 09 (m,10H),4. 23 (s,2H),2. 32 (s, 4H),1.10(s,6H).13CNMR(75MHz,CDC13):S= 150.16,143.97,129.53,128.24,127.73, 127. 52,127. 23,126. 68,107. 72,82. 02, 62. 79, 27. 43.HRMS(ESI) :Calcd.forC31H33N2O2([M +H]+)465. 2532;found465. 2537.
[0070] 第五步:在三口烧瓶中加入TADDamine5 (4, 5-二[氨基(二苯基)甲基]-2, 2-二 甲基-1,3-二氧戊烷;1.86g,4.Ommol)和三乙胺(1.4mL,10mmol),甲苯10mL,然后缓慢滴 加五氯化磷(0. 42g,2.Ommol)的甲苯溶液(IOmL),滴加完毕,加热至IKTC反应2小时。反 应体系恢复至室温,过滤除去生成的三乙胺盐酸盐,旋干得到粗产物;粗产物在丙酮中重结 晶得到催化剂前体(1.8g,91% )? [a]D27= -40.4°(c= 1.02,CHCl3).1!!NMR(300MHz, CDCl3) :S= 7. 64(d,J= 7. 7Hz,8H),7. 31(t,J= 7. 7Hz,8H),7. 14(dt,J= 20. 3,7. 3Hz, 16H),6.74(d,J= 7.5Hz,8H),4.85(s,4H),1.88(s,4H),0.65(s,12H).13C匪R(75MHz, CDCl3) :S= 145. 35,145. 23,142. 20,142. 17,130. 23,128. 70,128. 38,128. 31,127. 61, 127. 19,109. 39,81. 30,66. 57, 26. 63.31PNMR(121MHz,CDCl3) = 24. 15.MS(MALDI) :m/ z(relativeintensity) ([M]+) 954. 9 (100), 955. 9 (66), 957. 0 (27), 958. 0 (11), 959. 0 (4). HRMS(MALDI/DHB) :Calcd.forC62H60N4O4P+1 ([M]+) 955. 4346;found955. 43467.IR(KBr): 3325,3058,3031,2989,2937,2740,1599,1494,1446,1416,1383,1248,1217,1165,1127, 1065,969,876,752,696cm、
[0071] 第六步:将第六步中的催化剂前体溶于四氢呋喃溶液中,缓慢加入氢氧化钾水溶 液中和至中性,分液,旋干四氢呋喃溶液得到粗产物,然后用乙酸乙酯重结晶得到无色晶 体;该步的磷腈催化剂I-I收率几乎定量得到。磷腈催化剂I-I的盐酸盐的X-射线单 晶衍射结构如说明附图 1 所示。[a]D27= -62. 0°(c= 1. 02,CHCl3).1HNMR(300MHz, CDC13):S=7.27(m,40H),5.37-4.47(m,4H),3.33(brs,lH),2.72(brs,2H),0.76(d,J= 76. 0Hz,12H).13CNMR(75MHz,CDCl3) = 147.70,143.66,130.17,128.22-127.0(m), 110. 30,83. 83,81. 88,66. 88, 65. 68,27. 30.31PNMR(121MHz,CDCl3)S-6. 81.MS(MALDI): m/z(relativeintensity) ([M+H]+)954. 7(100) ,955. 7(67) ,956. 7 (20) ,957. 7(4). HRMS(MALDI/DHB) :Calcd.forC62H60N4O4P+1 ([M+H]+) 955. 4340;found955. 4347.IR(KBr): 3362,3057,3025,2987,2933,1599,1493,1446,1380,1305,1240,1218,1165,1055,1033, 895,883,748,699cm、
[0072]实施例2:磷腈催化剂1-2的合成
[0074] 第一步:如同I-I的合成方法:在氩气气氛下,向反应瓶中加入L-酒石酸(19.lg, 127mmol)、无水甲醇(60mL);冷却至零度,缓慢滴加二氯亚砜(48. 3mL,665mmol),回流反应 3小时。反应体系冷却到室温后,抽走氯化氢气体和多余的甲醇。用水(IOOmL)猝灭,用 乙酸乙酯萃取三次(40mLX3),然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得微黄色油 状液体2(22.58,126臟〇1,99%): 111匪1?(3001抱,〇)(:13):5=4.52(8,211),3.79(8,611), 3. 67 (brs,2H).13CNMR(75MHz,CDCl3) = 172.17, 72. 39, 53. 2L
[0075] 第二步:在氩气气氛下,在三口烧瓶中,酒石酸二甲酯2 (9. 8g,126mmol)溶解于 150mL二甲氧基乙烧,冷却至零下30度,加入1,1-二甲氧基环己烧(5. 3g,37.Ommol),然 后滴加三氟化硼的乙醚溶液(5.45mL,44mmol);保持在该温度反应三小时,然后反应体 系升温到室温。反应体系冷却到零度后,用饱和碳酸氢钠的水溶液缓慢淬灭该反应。用 乙酸乙酯萃取三次(400mLX3),分离有机溶剂层,用400mL水和饱和食盐水各洗涤一次。 然后用无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得油状液体6,进一步用色谱柱层析纯化 (洗脱剂:乙酸乙酯/正己烷=2/98-15/85),得无色油状物(8. 07g,31.23mmol,85% )。 1HNMR(300MHz,CDCl3) :S= 4. 76 (s,2H),3. 76 (s,6H),1. 69-1. 50 (m,8H),1. 42-1. 28 (m, 2H).13CNMR(75MHz,CDCl3) :S= 170. 52,114. 82, 76. 86, 52. 93, 35. 91,24. 97, 23. 88.
[0076] 第三步:在氩气气氛下,在三口瓶上安装回流器,带压力平衡阀的滴液漏斗,和一 个温度计;然后加入新鲜镁条(14.lg,579mmol,I. 02equiv.)和一小块碘作为引发剂.然后 在滴液漏斗中加入溴苯(86. 5g,551mmol)的四氢呋喃溶液(386mL).然后进行缓慢滴加,直 至反应启动.滴加完毕,加热回流继续反应一小时,然后冷却至室温。
[0077] 在上述格式试剂中,加入环己基酒石酸二甲酯6(32. 0g,124mmol),缓慢加入,保证 温度不超过20度,滴加完成后,反应体系加热回流1. 5小时,然后冷却至室温。缓慢加入 饱和氯化铵水溶液猝灭反应,用乙酸乙酯萃取三次(400mLX3),,然后无水硫酸镁干燥; 过滤,旋干,真空干燥后得微黄色泡沫状固体;在二氯甲烷和甲醇中重结晶得到白色固体 7(62g,88%yield)。1Hnmr(SooMHzjCDCI3) = 7.55-7. 48(m,4H),7.41-7.22(m,16H), 4. 55(s,2H),3. 98(s,2H),I. 50-1. 33(m,4H),I. 30-1. 09(m,6H).13CNMR(75MHz,CDCl3):S =146. 35,142. 90,128. 84,128. 34,127. 94,127. 76,127. 40,110. 16,80.65,78. 48,70.85, 36. 74,26. 71,25. 28,24. 20.HRMS(ESI)Calcd.forC34H38N04+([M+NH4]+) 524. 2795,found 524. 2796.
[0078] 第四步:向150mL圆底烧瓶中,加入氯仿33mL,4. 32g(66. 4mmol)叠氮化钠固体。 冷却,搅拌,然后向烧瓶中加入33mL三氟乙酸,继续搅拌5-10分钟。加入8. 3g(16. 6mmol) 环己基取代的TADDOL衍生物7的氯仿(20mL)溶液。接着缓慢小心地加入TFA/20%TfOH 溶液。滴加完毕,继续搅拌三十分钟,然后恢复至室温。TLC检测反应完毕。反应液倒入碎 冰水混合物,继续搅拌,然后用12-15%的氨水中和至中性。用分液漏斗分液收率氯仿层, 水相利用二氯甲烷萃取(IOOmLX2),合并有机相,水洗,无水硫酸钠干燥,旋干去除溶剂 得到粗产物,无水乙醇重结晶得到白色固体7.5g,收率81%。1HNMR(300MHz,⑶Cl3) =7. 41-7. 25 (m,20H),4. 95 (s,2H),1. 52-1. 39 (m,4H),1. 36-1. 21 (m,6H)?13CNMR(75MHz,CDCl3) :S: = 142. 34,140. 53,129. 86,128. 61,128. 41,128. 03,127. 90,127. 85, 111. 08, 80. 23,73. 41,36. 98,25. 23,24. 39.HRMS(ESI)Calcd.forC34H32N6O2Na+([M+Na]+) 579. 2479, found579.2461。在氩气气氛下,三口烧瓶中加入氢化错锂(2. 6g,69.6mmol,6.0equiv) 和无水乙醚(93mL);上一步骤得到的叠氮化物(6. 4g,11.6mmol)的THF(IOOmL)溶液缓慢 向三口烧瓶滴加,滴加完毕,反应体系慢慢恢复至室温;继续搅拌,TLC检测反应完毕。加 入硫酸钠饱和水溶液破坏掉过多的氢化铝锂,然后过滤,洗涤,旋干。用乙酸乙酯溶解粗产 物,饱和食盐水多次洗涤,然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得白色固体(8)。 在正己烷和乙酸乙酯混合液中重结晶得到无色晶体,收率97%。1HNMR(300MHz,⑶Cl3): S= 7. 62-7. 51 (m,4H),7. 39-7. 28 (m,6H),7. 27-7. 13 (m,10H),4. 22 (s,2H),2. 38 (s,4H), 1.46(d,J= 3.2Hz,4H),1.30(d,J= 5.8Hz,6H).13CNMR(75MHz,CDCl3) = 150.40, 144. 10,129. 57,128. 22,127. 89,127. 48,127. 24,127. 18,126. 65,108. 03,81. 66,63. 01, 36. 85,25. 49,24. 26.HRMS(ESI)Calcd.forC34H37N2O/([M+H]+) 505. 2850,found505.2851.
[0079] 第五步:在三口烧瓶中加入8(2.02g,4.0mmol)和三乙胺(1.4mL,10mmol),甲 苯10mL,然后缓慢滴加五氯化磷(0.42g,2.Ommol)的甲苯溶液(IOmL),滴加完毕,加热至 IKTC反应2小时。反应体系恢复至室温,过滤除去生成的三乙胺盐酸盐,旋干得到粗产物 9〇
[0080] 第六步:将前体9直接溶于四氢呋喃溶液中,缓慢加入氢氧化钾水溶液中和至中 性,分液,旋干四氢呋喃溶液得到粗产物1-2,然后用乙酸乙酯重结晶得到无色晶体I. 9g, 两步总体收率94%。[a]31D=-74. 9°(c=0? 59, CHCl3)?1H NMR(300MHz,CDCl3): S = 7. 70-6. 49 (m,40H),4.92 (d,J = 61.6Hz,4H),2.80 (s,3H),1.58-0. 58 (m,20H). 13C 匪R(100MHz,CDCl3) : S = 142. 20, 138. 23, 124. 58,122. 72,122. 60,122. 19, 121. 80, 121. 35,105. 19,75. 83,71. 98,61. 27,60. 22,31. 20,19. 72,18. 60.31P NMR(121MHz,CDCl3): S = -6. 84(s) ? IR(KBr) :3361,3056,3027,2932,2858,1599,1493,1445,1365,1278,1165, 1127,1099,1050,953,908,893, 745,698,640cm1. HRMS (MALDI/DHB) :Calcd for C62H60N4O4P+ ([M+H]+) 1035. 4973, found 1035. 4973.
[0081]实施例3:磷腈催化剂1-3的合成
[0083] 第一步:在氩气气氛下,向反应瓶中加入L-酒石酸(19.lg,127mmol)、无水甲醇 (60mL);冷却至零度,缓慢滴加二氯亚砜(48. 3mL,665mmol),回流反应3小时。反应体系 冷却到室温后,抽走氯化氢气体和多余的甲醇。用水(IOOmL)猝灭,用乙酸乙酯萃取三次 (40mLX3),然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得微黄色油状液体2(22.5g, 126mmol,99%)NMR(300MHz,CDCl3) = 4.52 (s,2H),3.79 (s,6H),3.67 (brs,2H).13C NMR(75MHz,CDCl3) :S= 172. 17, 72. 39, 53. 2L
[0084] 第二步:酒石酸二甲酯2(22. 5g,126mmol)溶解于200mL二氯甲烷,加入一水合 对甲基苯磺酸(12. 0g,63.Ommol)和2,2_二甲氧基丙烷(101mL,825mmol);反应回流4小 时,反应体系冷却到室温后,旋干去除溶剂,用水(IOOmL)淬灭反应,用乙酸乙酯萃取三次 (40mLX3),,然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋干,真空干燥后得微红色油状液体3 (24.lg, 124mmol,98%)NMR(300MHz,CDC13) :S= 4.80 (s,2H),3.82 (s,6H),1.49 (s,6H).13C NMR(75MHz,CDC13) =170. 21,114. 05,77. 16,53. 02,26. 50.
[0085] 第三步:在氩气气氛下,在三口瓶上安装回流器,带压力平衡阀的滴液漏斗,和一 个温度计;然后加入新鲜镁条(14.lg,579mmol,I. 02equiv.)和一小块碘作为引发剂。然后 在滴液漏斗中加入对氯溴苯(105g,551mm〇l)的四氢呋喃溶液(386mL).进行缓慢滴加,直 至反应启动.不断滴加至完毕,加热回流继续反应一小时,然后冷却至室温。
[0086]在上述格式试剂中,加入二甲基酒石酸二甲酯2(24.lg,124mmol),缓慢加入,保证 温度不超过20度,滴加完成后,反应体系加热回流1. 5小时,然后冷却至室温。缓慢加入饱 和氯化铵溶液猝灭反应,用乙酸乙酯萃取三次(40mLX3),然后无水硫酸镁干燥;过滤,旋 干,真空干燥后得微黄色泡沫状固体;在二氯甲烷和甲醇中重结晶得到白色固体l〇(56g, 75 % 收率)。1HNMR(300MHz,CDCl3) :S= 7. 40 (d,J= 8.OHz,4H),7. 32 (d,J= 7. 9Hz,4H), 7.20(s,8H),5.03(s,2H),4.39(s,2H),1.09(s,6H).13CNMR(75MHz,CDCl3) = 143.62, 140. 72,134. 02,133. 91,130. 11,129. 24,128. 64,127. 91,110. 09,80. 79,77. 79,27. 44.
[0087] 第四步:向150mL圆底烧瓶中,加入氯仿33mL,4. 32g(66. 4mmol)叠氮化钠固体。 冷却,搅拌,然后向烧瓶中加入33mL三氟乙酸,继续搅拌5-10分钟。加入10(10g,16. 6mol) 的氯仿(20mL)溶液。接着缓慢小心地加入TFA/20%TfOH溶液。滴加完毕,继续搅拌三十 分钟,然后恢复至室温。TLC检测反应完毕。反应液倒入碎冰水混合物,继续搅拌,然后用 12-15 %的氨水中和至中性。用分液漏斗分液收率氯仿层,水相利用二氯甲烷萃取(IOOmL X2),合并有机相,水洗,无水硫酸钠干燥,旋干去除溶剂得到粗产物,8. 2g,收率76 %。 [a]29D= -34. 7。(c= 0? 54,CHCl3).1HNMR(300MHz,CDCl3) :S= 7. 39-7. 12(m,16H), 4.81(s,
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