[发明专利]一种平面手性二茂铁化合物、合成方法及用途

说明书

本发明涉及一种平面手性二茂铁化合物、合成方法及应用。该平面手性二茂铁化合物具有如下结构式：或，或者或；系以胺甲基取代的二茂铁，取代杂环芳烃为原料，手性氨基酸和钯为催化剂，通过双碳氢键活化，高效率、高对映选择性的合成这类平面手性二茂铁化合物。这类平面手性二茂铁化合物能方便转化为手性配体，应用于金属催化的不对称反应中。

技术领域

本发明涉及一种平面手性二茂铁化合物、合成方法及应用。该方法可以以胺甲基取代的二茂铁，取代杂环芳烃为原料，手性氨基酸和钯为催化剂，高效率、高选择性(高对映选择性，高区域选择性)地合成这类平面手性二茂铁化合物。这类平面手性二茂铁化合物能方便转化为手性配体，并可以应用于一些金属催化的不对称反应中。

背景技术

手性联芳基化合物在药物化学，不对称催化和材料化学领域中是非常常见的骨架(Bringmann,G.；Gulder,T.；Gulder,T.A.M.；Breuning,M.Chem.Rev.2011,111,563–639.Brunel,J.M.；Chem.Rev.2005,105,857–897.Murphy,A.R.；Fréchet,J.M.J.Chem.Rev.2007,107,1066–1096.)。构建这类化合物最常用的方法采用不对称偶联反应，但通常需要将两个原料预先管能团化，例如制备成有机硼试剂，有机锌试剂、卤代物等等(Hayashi,T.；Hayashizaki,K.；Kiyoi,T.；Ito,Y.J.Am.Chem.Soc.1988,110,8153–8156.Yin,J.；Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.2000,122,12051–12052.)。相比较而言，C－H键的直接不对称芳基化反应是非常简洁的方法，目前这一领域只有少量的报道，而且往往至少一个原料仍然需要预先官能团化(Shi,B.-F.；Maugel,N.；Zhang,Y.-H.；Yu,J.-Q.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,4882–4886.Saget,T.；Cramer,N.Angew.Chem.Int.Ed.2008,52,7865–7868.Gao,D.-W.；Yin,Q.；Gu,Q.；You,S.-L.J.Am.Chem.Soc.2014,136,4841-4844.Deng,R.；Huang,Y.；Ma,X.；Li,G.；Zhu,R.；Wang,B.；Kang,Y.-B.；Gu,Z.J.Am.Chem.Soc.2014,136,4472–4475.)。从原子经济性考虑，双C－H键的不对称芳基化反应无疑是最为简洁的合成路线，这意味着两个反应底物都无需预先官能团化。就目前而言，双C－H键的芳基偶联反应仅仅局限于消旋反应(Lyons,T.W.；Sanford,M.S.Chem.Rev.2010,110,1147–1169.Yeung,C.S.；Dong,V.M.Chem.Rev.2011,111,1215–1292.Li,R.；Jiang,L.；Lu,W.Organometallics 2006,25,5973-5975.Stuart,D.R.；Fagnou,K.Science 2007,316,1172-1175.Hull,K.L.；Sanford,M.S.J.Am.Chem.Soc.2007,129,11904–11905.Xi,P.；Yang,F.；Qin,S.；Zhao,D.；Lan,J.；Gao,G.；Hu,C.；You,J.J.Am.Chem.Soc.2010,132,1822–1824.Li,B.-J.；Tian,S.-L.；Fang,Z.；Shi,Z.-J.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,1115–1118.)

手性二茂铁在不对称催化，材料科学和生物医学领域都有着广泛和深入的应用，特别对于具有平面手性二茂铁而言，在不对称催化中表现出非常高效的催化活性。因此，化学家们一直以来致力于发展一类高效的方法将平面手性引入二茂铁骨架。到目前为止，最为常用的策略是利用各类手性辅基诱导的非对映邻位金属化。很显然在该方法中，需要在二茂铁中预先引入中心手性。到目前为止，利用不对称催化的方法高效快捷的合成平面手性二茂铁化合物还缺少相应的方法。