[发明专利]手性含氮杂环化合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物活性药物技术领域的化合物及制备方法，具体是一种基于通过Aza-Wacker-type环化氧化反应制备手性含氮杂环化合物的方法。

背景技术

手性含氮杂环化合物广泛存在于一些天然产物和某些具有生物活性的分子中，因此引起了许多合成化学家的注意(David O’Hagan，Nat.Prod.Rep.2000，17(5)，435.)。Hegedus等首次将wacker-type反应引入含氮杂环的合成(a)Hegedus L.S.，Allen G.F.，Bozell J.J.，and Waterman E.L.，J.Am.Chem.Soc.1978，100(18)，5800；b)Hegedus L.S.，Allen G.F.，and Olsen D.J.，J.Am.Chem.Soc.1980，102(10)，3583；c)Hegedus L.S.，and McKearin J.M.，J.Am.Chem.Soc.1982，104(9)，2444；d)Weider P.R.，Hegedus L.S.，and Asada H.，J.Org.Chem.1985，50(22)，4276.)，后来其他研究组用这种方法来合成二氢吲哚和二氢喹啉类似物(Larock R.C.，Hightower T.R.，Hasvold L.A.，Peterson K.P.，J.Org.Chem.1996，61，3584)。2006年Stahl等人用卡宾七元杂环NHC配体提高了反应活性，该反应用空气做氧化剂，用有机酸如乙酸或苯甲酸做共催化剂(Rogers M.M.，Wendlandt J.E.，Guzei I.A.，Stahl S.S.，Org.Lett.2006，8(11)，2257.)。1997年Hamada等人应用烯丙基取代反应合成了该类手性含氮杂环化合物，但对于五元杂环化合物来说，其产率和ee值都很不理想(Hara O.，Koshizawa T.，Makino K.，KunimuneI.，Namiki A.，Hamada Y.，Tetrahedron 2007，63，6170.)，2009年Stahl等人希望利用aza-wacker-type环化氧化反应合成手性含氮杂环化合物，但是只得到了消旋产物，而没有得到光学异构体(Scarborough C.C.，Bergant A.，Sazama G.T.，Guzei I.A.，Spencer L.C.，Stahl S.S.，Tetrahedron 2009，65，5084.)。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种手性含氮杂环化合物的合成方法，使其能够比较方便的得到手性含氮杂环化合物。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种手性含氮杂环化合物，其结构式如下：

其中：R及R₁为是吸电子基团、氢或给电子基团，n为1、2或3。

本发明涉及上述手性含氮杂环化合物的合成方法，用手性含氮配体和金属钯盐配位制成手性催化剂，底物S在催化剂、添加剂和氧化剂的作用下进行氧化反应后得到手性含氮杂环化合物P，其反应方程式如下：

所述的手性含氮配体的结构为以下四种中的任意一种：

其中：R₂为苯基、苄基、异丙基或叔丁基；

所述的金属钯盐配位制成手性催化剂是指：将手性配体与0价钯盐或与二价钯盐溶解于质子溶剂、极性非质子溶剂或非极性溶剂中经室温搅拌5分钟到1.5小时得到手性催化剂；

所述的0价钯盐为三(二亚苄基丙酮)二钯；

所述的二价钯盐为醋酸钯、氯化钯、三氟醋酸钯、溴化钯或乙腈氯化钯，优选醋酸钯或三氟醋酸钯。

所述的质子溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇；

所述的极性非质子溶剂为四氢呋喃、丙酮或乙醚；

所述的非极性溶剂为二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯或三氟甲苯，优选甲苯，二甲苯，三氟甲苯。

所述的添加剂为铜盐、酸或碱，如醋酸铜、溴化铜、氯化铜、醋酸、苯甲酸、对甲基苯磺酸、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钠、醋酸钾或醋酸钠，优选醋酸钾、醋酸钠、碳酸钾、碳酸钠。

所述的氧化反应是指：向手性催化剂中加入添加剂和氧化剂，在-20-100℃，优选0-60℃的环境下充分反应后得到手性含氮杂环化合物。

所述的氧化剂为含氧气的气体或对苯醌及其类似物，如纯氧、空气、对苯醌或取代对苯醌。