[发明专利]一种亚胺的不对称加氢催化剂及其合成方法和应用

说明书

发明领域

本发明属于手性农药或医药的不对称催化领域，具体涉及一种用于不对称氢化反应的催化剂，及其制备方法和应用。

背景技术

在不对称合成反应中，不对称催化是获得手性化合物最有效也是最有经济价值的方法之一。它可以由少量的手性催化剂得到大量新的光学活性物质，既避免了用一般合成方法得到的外消旋体的繁琐拆分，又不像化学计量不对称合成那样需要大量手性试剂。亚胺不对称加氢氢化是不对称合成中的核心技术，是合成光学纯手性药物、农药、食品添加剂和香料的最有效方法之一，而手性配体的设计合成是实现这一核心技术的关键因素。目前有效的用于亚胺的不对称氢化反应的手性催化剂主要是铱和铑催化剂体系，手性配体包括双膦和氮-膦配体。但大多数这些手性配体或者合成困难，或者催化活性和立体选择性不高，因此难以在工业上得到应用。目前最成功的催化剂体系是由JosiPhos类二茂铁双膦配体和铱金属化合物形成的催化剂体系，已成功应用于年产10,000吨以上的手性除草剂异丙甲草胺的工业生产中。US622118、US5886225、US6008393、US5859300、WO9702232、US6527293、US5563308、US5466844描述氢化亚胺的方法，以二茂铁为母体的手性二膦配体合成的铱催化剂，反应混合物中加入卤化物并含有酸，催化剂活性可以提高数十倍或更高，同时可降低或避免催化剂的失活。在温度高于50℃，反应旋光产率只能达到88％。USA4994615描述了不对称氢化前手性N-芳基酮亚胺的方法，其中使用具有手性二膦配体的铱催化剂。US5011995描述了使用相同催化剂对前手性N-芳基酮亚胺进行不对称氢化的方法。USA5112999公开了多核铱化合物以及铱的复合盐，其含有二膦配位体，作为氢化亚胺的催化剂。在相对大的批量或工艺规模下，根据所使用催化剂前体，基质和二膦配位体，所述催化剂趋向不同程度的失活。还有在升高的温度下，反应底物不能完全转化。中国专利CN101857612报道了一类手性双膦配体和铱复合的催化剂，该催化剂对碳氮双健亚胺有一定的加氢活性，但由于对碳氮双健(亚胺)加氢活性最高为10000的转化数，所以难以工业应用。因此，所述氢化方法在工业应用中，从经济可行性来讲催化剂产率太低。因此目前研究的重点在于开发新型高效催化剂体系。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种新型手性氢化双膦化合物。

本发明的另一个目的在于：提供一种用于不对称催化加氢反应的催化剂，含有以上述化合物为配体的配合物，具有更高的加氢活性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

提供一种手性氢化H₈-BINOL双膦化合物，结构如下式(I)所示：

其中，R¹、R²均为卤素、H或C₁-C₁₀脂肪基团；R³为H或C₁-C₁₀脂肪基团；R⁴为卤素、氨基、硝基、H、C₁-C₁₀脂肪基团或C₁-C₁₀芳香基团；X为苯基、取代苯基、环己基、取代环己基、C₆-C₃₀内的芳香基团、C₆-C₃₀内含一个或多个N、S、O的杂环芳香基团。

优选的所述手性氢化H₈-BINOL双膦化合物中，所述X可以选自以下结构中的任意一种：

所述的手性氢化H₈-BINOL双膦化合物的合成路线及方法如下：

从上述合成路线可以看出，所述的手性氢化H₈-BINOL双膦化合物是从手性衍生苯乙胺(R)-III出发，经多步反应合成的。首先将伯胺的邻位直接锂化和膦酰化合成衍生1-(2-二取代基膦)苯乙胺；然后衍生1-(2-二取代基膦)苯乙胺与氯代手性含膦氢化H₈-BINOL缩合，得到具有不同手性中心的手性氢化H₈-BINOL双膦化合物(R，R)-I；具体合成步骤如下：