[发明专利]一种手性胺醇催化剂及其合成与应用

说明书

技术领域

本发明涉及新型手性胺醇催化剂的设计。

本发明还涉及上述催化剂的制备方法。

本发明还涉及上述催化剂在不对称有机催化反应中的应用。

技术背景

我小组首先制备得到的胺醇配体，已经成功应用于一系列Cu催化的不对称反应中(文献：(a):JinchengMao,Boshun Wan*,Rongliang Wang,Fan Wu,Shiwei Lu*,Concise Synthesis of Novel Practical Sulfamide-Amine Alcohols for the Enantioselective Addition of Diethylzinc to Aldehydes.The Journal of Organic Chemistry，2004,69,9123-9127.(b)Jincheng Mao,Boshun Wan*,Zhanjin Zhang,Rongliang Wang,Fan Wu,Shiwei Lu*,Reversal of enantioselectivity by adding Ti(OiPr)4:nove sulfamide-amine alcoholligands for the catalyticsymmetric addition of diethylzinc toaldehydes.Journal of Molecular Catalysis A:Chemical,2005,225,33-37.)在此基础上我们继续开发出的新型胺醇催化剂，应用在小分子不对称催化领域。

发明内容

本发明涉及一类新型手性胺醇催化剂的设计合成及其应用

已合成出的手性胺醇催化剂如下式1所示：

。

本发明还涉及上述催化剂的制备方法。

（1）该类催化剂为链状分子，含有羟基、叔胺和伯胺三个配位原子，叔胺在中间，羟基和伯胺在两侧，配位原子之间各相隔两个碳；

（2）在与氨基相连的碳上连有一个烷基或芳基基团，R可以是H、烷基或芳基（对应上述L1-L10任一结构所示取代基），构型为R或S；与羟基相连碳上有一个苯基，构型为R或S。

此类催化剂的合成通法如下：

(1).合成不同取代基的氮杂环丙烷。

取2-不同官能团（R=苯基，苄基，甲基，异丙基或叔丁基（对应上述L1-L10任一结构所示取代基）；构型为S或R）取代的手性氨基醇（式1）20mmol，加入2.2当量对硝基苯磺酰氯（式2）和4当量碳酸钾和无水乙腈30mL，在室温搅拌24小时；过滤，减压蒸掉溶剂，柱层析，即得到不同官能团取代的氮杂环丙烷3.收率：45-87%；

（2）合成中间体（式4）

取麻黄碱（或伪麻黄碱）5mmol，加入已制得的不同官能团取代的氮杂环丙烷（式3）5mmol和30mL乙腈，在惰性气体保护回流反应24小时；浓缩后柱层析分离，得到中间体（式6），收率：75-90%；

（3）合成目标催化剂L

将中间体（式6）4mmol加入到100mL反应瓶中，加入LiOH，加入20mLDMF溶解；向其中缓慢加入巯基乙酸0.834mL（12mmol），室温搅拌4小时，减压蒸去DMF，柱层析分离，即得到目标催化剂；收率：75-85%。

以催化剂L2为例，合成路线如下：

Scheme1.Synthesis of ligand 1c.Reagents and conditions:a)reflux in CH₃CN,24h,91%;b)HSCH₂COOH,LiOH,DMF,89%.

以L2的合成为例，具体操作步骤如下：

a)：将0.01mol伪麻黄碱(式4)和氮杂环丙烷(式3)混合，在乙腈中回流24h，浓缩，硅胶柱层析，得到中间体(式5)，收率92%。

b):向100mL反应瓶中加入2.5g(式5)(5.7mmol)，1.21gLiOH（45.6mmol）和1.61mL巯基乙酸（17.1mmol），加入20mlDMF,室温搅拌4h。减压蒸去DMF，乙醚/水萃取，柱层析，得到粘稠半固体(L2)0.93g收率89%。

本发明还涉及上述新型手性胺醇催化剂小分子催化方面的应用。

实例应用于在催化不对称aldol反应：

具体操作条件：