[发明专利]一种手性叔膦化合物及其全构型、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工技术领域的配体或催化剂及其制备方法，具体涉及一种新型手性膦化合物以及其全构型、以及其制备方法和应用。

背景技术

通过不对称催化的方式可以得到单一对应异构体的手性药物，即可以由少量手性催化剂制备得到大量手性化合物，较少甚至避免无效体的生成，既有利于环境保护，又能达到好的原子经济性，还可以避开对外消体的繁琐拆分，设计和合成高选择性和高催化活性的手性催化剂是不对称合成的关键所在。

手性叔膦化合物是一类非常重要的手性催化剂或配体，其在过渡金属催化和叔膦催化的不对称反应中应用十分广泛。早在上世纪六十年代，科学家们就开始了对手性叔膦化合物的研究，到目前已经合成众多手性的膦配体或催化剂。同时，含不同手性的化合物，其每一种立体构型异构体通常表现出不同催化活性、生物活性和医疗作用。因此，在有机合成、制药、医疗和生物中，一种潜手性化合物全部立体构型异构体的获得就显得十分重要。目前，全构型化合物的合成还是一个难题，其获取主要通过手性拆分和用相反构型的配体不对称合成等方法来实现。很多配体的对映异构体的合成还是一个难题。

大多数手性叔膦化合物因为手性骨架较为复杂，就存在原料昂贵、合成路线长、产率低、改造难等不同程度的难题。因此，寻找一种原料低廉、环境友好、易于改造、便于高效合成全构型配体的体系具有非常好的应用前景。传统的合成此种化合物的方法主要是从天然手性氨基酸出发，至少经过六步以上才能合成单一手性构型的叔膦化合物。这种方法不仅步骤长，总产率较低，而且合成全部构型异构体时存在较大的困难，需要建立在不同手性构型的原料基础之上。现有技术合成含膦类化合物，存在原料较贵、合成路线长、产率低、反应时间较长等缺陷。我们致力于发展以商业化的、价格低廉原料出发，通过简短的合成步骤，方便、高效的合成全部立体构型化合物的方法。

发明内容

本发明克服现有技术上述不足，提供了一种原料低廉、易于改造、便于高效合成全构型配体的合成体系，提供了种新型手性膦化合物及其全构型、以及其制备方法。本发明中，使用不同的膦试剂就可高效、高选择性、低成本、绿色环保的制备全部立体构型的手性膦化合物。

本发明提出一种新的手性膦化合物，其含有手性亚磺酰胺，其结构通式如下式(1)所示：

式(1)中：R＝芳基、脂肪取代基；R¹＝芳基、脂肪取代基；R²＝氢、芳基、脂肪取代基；R³＝芳基、脂肪取代基；其中，所述芳基包括取代芳基，杂芳基；所述脂肪取代基包括烷基、环烷基。

优选地，R＝芳基；R¹＝芳基，烷基(1-10个碳原子)；R²＝氢，烷基(1-10个碳原子)；R³＝烷基，叔丁基。

所述式(1)手性膦化合物具有稳定的手性。

所述式(1)手性膦化合物，经过硅胶柱纯化后，得到1(S，R_S)、(R，R_S)、(S，S_S)和(R，S_S)四种构型的光学纯化合物，其四种构型的结构通式如下：

其中：R＝芳基、脂肪取代基；R¹＝芳基、脂肪取代基；R²＝氢、芳基、脂肪取代基；R³＝芳基、脂肪取代基；其中，所述芳基包括取代芳基，杂芳基；所述脂肪取代基包括烷基、环烷基。

优选地，R＝芳基；R¹＝芳基，烷基(1-10个碳原子)；R²＝氢，烷基(1-10个碳原子)；R³＝烷基，叔丁基。

进一步地，R＝苯基；R¹＝苯基，2-萘基，异丙基，环己基，金刚烷基，3,4,5,-三甲氧基苯基，2-呋喃，2-噻吩，2-(三异丙基硅氧基)-苯基，2-(二甲基叔丁基硅氧基)-苯基，2-(二苯基叔丁基硅氧基)-苯基，2-(三乙基硅氧基)-苯基，邻羟基苯基；R²＝氢；R³＝叔丁基。

本发明提供了以上手性膦化合物的制备方法，包括以下：

合成路线如下：

第一步:醛(酮)2与不同手性亚磺酰胺3(R_S)、3(S_S)反应生成手性的亚磺酰亚胺4(R_S)、4(S_S)；