[发明专利]螺环双亚胺和制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺环双亚胺和制备方法及其应用。将该螺环双亚胺和铜前体进行络合，再经过离子交换，可以得到含不同阴离子的铜/螺环双亚胺络合物。该螺环双亚胺和铜的络合物可作为手性催化剂用于卡宾对硅—氢键的不对称插入反应中，具有很高的活性和对映选择性(高达99.2％ee)。这是目前过渡金属催化的不对称卡宾插入反应中最高效的催化剂之一。

背景技术

不对称催化合成是当前有机合成化学研究领域中的热点(Ohkuma，T.；Kitamura，M.；Noyori，R.CatalyticAsymmetric Synthesis，Wiley：New York，2000.)。不对称催化合成的关键是如何设计和合成高对映选择性和催化活性的手性催化剂。手性催化剂的设计和合成，在某种意义上就是手性配体的设计和合成，因为手性配体是手性催化剂产生不对称诱导和控制的源泉。1966年由Nozaki等人报道了铜与手性Schiff碱的络合物对重氮乙酸乙酯与苯乙烯的环丙烷化反应有不对称诱导效果。尽管当时反应的ee值只有10％，但这一发现揭开了利用手性金属催化剂进行均相不对称催化研究的序幕(Nozaki，H.；Moriuti，S.；Takaya，H；Noyori，R.Tetrahedron Lett.1966，7，5239.)。经过40多年的发展，人们开发出大量的手性配体，在很多不对称反应中取得了很好的催化效果，其中不乏成功工业化的例子(Blaser，H.-U.；Schimdt，E.(Eds.)AsymmetricCatalysis on Industrial Scale，Wiley：Weinheim，2004.)。在众多的手性配体中，含氮配体因具有方便易得、与过渡金属配位形式多样、稳定性高等特点越来越受到人们的关注。最近二十几年人们发展了大量手性含氮配体并将其应用于各类不对称反应中，取得了丰硕的成果(Fache，F.；Schulz，E.；Tommasino，L.；Lemaire，M.Chem.Rev.2000，100，2159.)。虽然不对称催化取得了长足的发展，但是，目前仍有很多用途广泛的有机反应，比如金属催化的卡宾对杂原子—氢键(X-H)的不对称插入反应，一直缺少有效的手性催化剂(Doyle，M.P.Modern Catalytic Methods for Organic Synthesis with Diazo compounds，Wiley：New York，1998.)。过渡金属催化的卡宾对硅—氢键的不对称插入反应是合成手性硅化合物的有效方法，人们为了实现该反应的不对称诱导，发展了很多手性配体和催化剂，但是仅有两例手性双铑催化剂对特殊的底物可以得到较高的对映选择性，而其它更为廉价易得的金属催化剂，如手性铜催化剂，至今没有取得理想的结果(Davies，H.M.L.；Hansen，T.；Rutberg，J.；Bruzinski，P.R.Tetrahedron Lett.1997，38，1741.Ge，M.；Corey，E.J.Tetrahedron Lett.2006，47，2319.)。因此开发更加高效的氮配体和催化剂，并将其应用于这类具有很好应用前景而又具有很大挑战性的不对称反应中，具有重要的实用价值。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种螺环双亚胺和制备方法及其应用，螺环双亚胺及其铜络合物作为一种手性配体和催化剂应用在卡宾对硅—氢键的不对称插入反应中，为α-硅基取代的手性羧酸酯化合物的不对称合成提供了一种更加高效、高对映选择性的方法。

本发明提供的螺环双亚胺是具有以下化学结构通式的化合物：