本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué),涉及一種新型的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體化合物及其制備方法和應(yīng)用。該類配體可用于偶聯(lián)反應(yīng)或不對稱催化反應(yīng)。
背景技術(shù):
1、在過去幾十年里,不對稱催化領(lǐng)域經(jīng)歷了前所未有的發(fā)展。在這一過程中,化學(xué)家們合成了眾多手性配體,并將其廣泛應(yīng)用于不對稱催化反應(yīng)中。這些手性配體的種類繁多,包括雙膦配體、噁唑啉-膦配體、雙噁唑啉配體、膦-硫配體等。這些手性配體在不對稱催化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的對映選擇性和非對映選擇性,涵蓋了不對稱氫化、邁克爾加成、不對稱環(huán)加成等多種反應(yīng)類型。
2、特別值得一提的是,white課題組(sirjames?l.k.white)合成的亞砜-噁唑啉配體,在不對稱碳?xì)滏I活化反應(yīng)中取得了極高的化學(xué)選擇性和對映選擇性,為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了重要的參考。
3、盡管現(xiàn)有的手性配體在種類和數(shù)量上已經(jīng)達(dá)到了豐富的程度,但每種不同的配體骨架都展現(xiàn)出其特有的性質(zhì)和催化行為。這些配體的應(yīng)用往往受到一定的限制,表現(xiàn)在它們對特定反應(yīng)底物的依賴性較強(qiáng),適用范圍相對狹窄。因此,至今尚未發(fā)現(xiàn)一種能夠普遍適用于各種反應(yīng)的手性配體。在這樣的背景下,尋求和創(chuàng)造具有創(chuàng)新骨架結(jié)構(gòu)的手性配體,一直是催化不對稱合成研究中追求的宗旨和持續(xù)的研究方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問題
2、本發(fā)明的目的在于提供一種基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體化合物及其制備方法和應(yīng)用。
3、(二)技術(shù)方案
4、一種基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,是具有如下通式ⅰ的化合物或所述化合物的對映體、消旋體或非對應(yīng)異構(gòu)體:
5、
6、各式中:各式中:r為甲基、乙基、異丙基、叔丁基、芐基、環(huán)己基、異丁基、苯基、對氟苯基、對叔丁基苯基或3,5-二叔丁基苯基;ar為甲苯基、對叔丁基苯基或?qū)θ谆交?/p>
7、優(yōu)選的,如通式ⅰ所示的化合物選自如下任一化合物:
8、
9、各式中:r為甲基、乙基、異丙基、叔丁基、芐基、環(huán)己基、異丁基、苯基、對氟苯基、對叔丁基苯基或3,5-二叔丁基苯基;ar為甲苯基、對叔丁基苯基或?qū)θ谆交?/p>
10、優(yōu)選的,如通式ⅰ所示的化合物選自目標(biāo)化合物一至三中任一化合物:
11、
12、優(yōu)選的,目標(biāo)化合物一的制備方法為:
13、s1:將(s)-(5-叔丁基噁唑烷二基)二茂鐵在氬氣氣氛下加入tmeda和甲基叔丁基醚;
14、s2:在干冰浴下滴加正丁基鋰,滴完后-78℃下反應(yīng)30min,冰浴下反應(yīng)60min;
15、s3:滴加用無水甲基叔丁基醚溶解的(s)-((1r,2s,5r)-2-異丙基-5-甲基環(huán)己基4-甲基苯亞磺酸酯,滴完后自然升到室溫,反應(yīng)至完成;
16、s4:反應(yīng)完成后加水淬滅,加乙酸乙酯萃取,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸儀旋干后用乙酸乙酯與石油醚柱層析純化,得到目標(biāo)化合物一;
17、合成路線如下所示:
18、
19、優(yōu)選的,目標(biāo)化合物二的制備方法為:
20、s1:將(4s)-叔丁基-(2rp)-[2-(rs)-(對甲苯基亞砜基)二茂鐵基]-2-噁唑啉在氬氣氣氛下加入tmeda和甲基叔丁基醚;
21、s2:在干冰浴下滴加正丁基鋰,滴完后-78℃下反應(yīng)30min,冰浴下反應(yīng)60min;
22、s3:滴加用無水甲基叔丁基醚溶解的(s)-((1r,2s,5r)-2-異丙基-5-甲基環(huán)己基4-甲基苯亞磺酸酯,滴完后自然升到室溫,反應(yīng)至完成;
23、s4:反應(yīng)完成后加水淬滅,加乙酸乙酯萃取,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸儀旋干后用乙酸乙酯與石油醚柱層析純化,得到黃色油狀物;
24、s5:將步驟s4黃色油狀物產(chǎn)物放入圓底燒瓶中,氬氣氣氛下加入四甲基氟化氨和四氫呋喃;
25、s6:油浴鍋上50℃攪拌至反應(yīng)完成,用旋蒸儀旋干,再用乙酸乙酯與石油醚柱層析純化,得到目標(biāo)化合物二;
26、合成路線如下所示:
27、
28、優(yōu)選的,目標(biāo)化合物三的制備方法為:
29、s1:將(r)-(5-叔丁基噁唑烷二基)二茂鐵在氬氣氣氛下加入tmeda和甲基叔丁基醚;
30、s2:在干冰浴下滴加正丁基鋰,滴完后-78℃下反應(yīng)30min,冰浴下反應(yīng)60min;
31、s3:滴加用無水甲基叔丁基醚溶解的(s)-((1r,2s,5r)-2-異丙基-5-甲基環(huán)己基4-甲基苯亞磺酸酯,滴完后自然升到室溫,反應(yīng)至完成;
32、s4:反應(yīng)完成后加水淬滅,加乙酸乙酯萃取,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸儀旋干后用乙酸乙酯與石油醚柱層析純化,得到目標(biāo)化合物三;
33、合成路線如下所示:
34、
35、本發(fā)明的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體與鐵、金、銀、銅、鋅、鎂、銠、釕、鎳、鉬、鈀或鈷的金屬鹽絡(luò)合,制備催化劑。
36、本發(fā)明的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體作為催化劑配體用于金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)、插入反應(yīng)、不對稱反應(yīng)中。
37、進(jìn)一步的,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體用于金屬催化的不對稱傅克烷基化反應(yīng)、不對稱n-h、o-h、s-h、si-h或c-h的插入反應(yīng)。
38、本發(fā)明的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體作為藥品/奧司他韋合成工藝中手性試劑的應(yīng)用。
39、(三)有益效果
40、該新型的二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體適用于催化有機(jī)反應(yīng),尤其是作為手性噁唑啉配體在金屬催化的不對稱反應(yīng)中展現(xiàn)出卓越的性能。在不對稱催化領(lǐng)域,該配體能夠有效地引導(dǎo)產(chǎn)物的手性控制,提高目標(biāo)產(chǎn)物的光學(xué)純度,這對于精細(xì)化學(xué)品、醫(yī)藥中間體及新材料的合成至關(guān)重要,具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和工業(yè)應(yīng)用前景。
41、應(yīng)理解,在本發(fā)明范圍中,本發(fā)明的上述各種技術(shù)特征和在下文實(shí)施例中具體描述的各種技術(shù)特征之間都可以互相組合,從而構(gòu)成新的或優(yōu)先的技術(shù)方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
1.一種基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,是具有如下通式ⅰ的化合物或所述化合物的對映體、消旋體或非對應(yīng)異構(gòu)體:
2.如權(quán)利要求1所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,其特征在于,如通式ⅰ所示的化合物選自如下任一化合物:
3.如權(quán)利要求1所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,其特征在于,如通式ⅰ所示的化合物選自目標(biāo)化合物一至三中任一化合物:
4.如權(quán)利要求3所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,目標(biāo)化合物一的制備方法為:
5.如權(quán)利要求3所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,目標(biāo)化合物二的制備方法為:
6.如權(quán)利要求3所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體,目標(biāo)化合物三的制備方法為:
7.一種權(quán)利要求1所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,其特征在于,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體與鐵、金、銀、銅、鋅、鎂、銠、釕、鎳、鉬、鈀或鈷的金屬鹽絡(luò)合,制備催化劑。
8.一種權(quán)利要求1所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,其特征在于,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體作為催化劑配體用于金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)、插入反應(yīng)、不對稱反應(yīng)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,其特征在于,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體用于金屬催化的不對稱傅克烷基化反應(yīng)、不對稱n-h、o-h、s-h、si-h或c-h的插入反應(yīng)。
10.一種權(quán)利要求1所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體的用途,其特征在于,所述的基于二茂鐵骨架的亞砜-噁唑啉配體作為藥品奧司他韋合成工藝中手性試劑的應(yīng)用。