[发明专利]基于二茂铁骨架的双功能膦硫脲有机催化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于二茂铁骨架的新型双功能膦硫脲有机催化剂及其在不对称Morita-Baylis-Hillman反应中的应用，属于有机合成手性技术领域。

背景技术

近年来，手性有机小分子催化剂由于不含金属、环境友好、合成简便、成本低廉，同时具有模拟结构复杂的生物酶的催化特性越来越受到广大研究者的重视，被认为是继酶和手性金属络合物催化剂之后又一类用途广泛的手性催化剂，成为不对称催化研究领域的一个热点。在数量众多的有机小分子催化剂中，手性叔膦催化剂由于具有较强的亲核性和较弱的碱性，常作为Lewis 碱应用于亲核性的不对称有机催化反应中。通过氢键作用进行亲电活化，是不对称有机小分子催化中一类非常高效的方法，由此发展的双官能化手性膦催化剂，可同时活化亲电与亲核试剂，不仅可以提高其催化活性，而且还可以在反应中更有效地进行立体控制，从而实现高对映选择性合成，受到了当代化学家的极大重视。目前报道的双功能有机膦手性催化剂大多衍生于为数不多的核心结构，如：氨基酸、1,2-二胺、β-氨基醇、联萘骨架和金鸡纳生物碱。据发明人所知，在金属不对称催化中作为配体“优势骨架”的二茂铁未被作为双功能化有机催化剂的骨架。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高的催化活性和对映选择性的膦硫脲有机催化剂及其制备方法，并将其应用于催化芳香醛与丙烯酸酯的不对称Morita-Baylis-Hillman反应。

本发明实现过程如下：

结构通式（I）所示的化合物，

其中，R为C5或C6的环烷基，或芳基或取代芳基；R’ 为C1-C6的烷基，C5-C9的环烷基，芳基或取代芳基，或，

所述取代涉及以下取代基：C1-C6的烷氧基、卤素基、-CF₃、硝基、C1-C6的烷基。

上述化合物的制备方法，其技术路线为：

用t-BuLi或s-BuLi将(S)-Ugi’s胺锂化，与膦试剂PR₂Cl反应，再与醋酸酐共热后氨解生成胺膦，最后与异硫氰酸酯SCN-R’或对苯二异硫氰酸酯PDC反应得化合物（I）。

上述制备方法中，加入醋酸酐反应的温度为35～80℃。

上述制备方法中，氨解步骤是在N₂保护下加入体积比为1:1的四氢呋喃与甲醇溶液溶解，再加入过量的氨水在60～80℃反应。

上述化合物在如下反应所示的选择性催化芳香醛与丙烯酸酯的不对称Morita-Baylis-Hillman反应中的应用，

式中，R为C1-C6的烷基及取代烷基。

本发明将亲核性的膦基和氢键供体硫脲基引入到二茂铁骨架上形成双功能有机催化剂，同时在骨架中增加了中心碳手性，通过与二茂铁面手性的共同诱导，以及对取代基的电子效应和立体效应的调控，获得高的催化活性和对映选择性。

具体实施方式

实施例1 

 (R_C,S_Fc)-1-［1-（二甲氨）乙基］-2-（二苯基膦）二茂铁（1a）的合成