[发明专利]手性双膦配体及其在不对称氢化及相关反应中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于二茂铁骨架的手性双齿膦配体及其在不对称氢化及相关反 应中的应用。

背景技术

手性膦配体在过渡金属催化的不对称反应当中发挥着重要作用，迄今为止已经报 导有上百种手性膦配体及相应的专利技术。然而，由于在不对称催化反应中，没有一个手性 催化剂是万能的，不同类型的反应往往需要不同类型的配体，因此，探索更为有效且合成更 为简便、更具有实际用途的手性膦配体具有重要意义。

二茂铁类型的手性双膦配体已经有广泛的报导，其中具有代表性的膦配体如下文 所示。这些配体均具有C-手性及面手性，基于其优越的手性诱导效应，这些配体在一些不对 称催化反应中表现出了非常好的对映选择性。

基于手性二茂铁骨架优越的手性诱导效应，本发明报导一类如下式所示的新型基 于二茂铁骨架的手性双膦配体。该类配体具有手性二茂铁结构片段，同时引入了一个手性 膦原子；在催化反应过程中，配体中的二甲氨基同时具有次级相互作用，可以与反应底物相 互作用，增大底物的反应活性。该类型的手性双膦配体

具有全新的配体骨架，其与底物的作用方式新颖，是一类全新的手性膦配体。该类 配体在不对称氢化反应中具有高对映选择性，同时易于合成、易于衍生化；此外，该类配体 在空气中表现出了非常好的稳定性。

发明内容

本发明的目的是为了开发一种基于二茂铁骨架的手性双膦配体及其在不对称氢 化及其相关反应中的应用。该类配体及其衍生物的优势在于合成简便、收率较高、具有高的 对应选择性、对空气稳定性好。该类配体及其衍生物的结构表示如下：

通式中，R¹可以为甲基、苯基、叔丁基、羟基等。R²可以为乙基、苯基、环己基、对甲基 苯基、叔丁基、3,5-二甲基苯基、3,5-二叔丁基苯基、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯、2，6-二甲 氧基苯基、2，6-二甲基苯基、蒽基等。同时，两个膦原子间的桥联可以为苯基、萘基、烷基等。

具体表示如下：

该类基于二茂铁骨架的手性双膦配体，对于配体L1-L9，L12-L18，其合成路线如 下：

上述通式中，R¹可以为甲基、苯基、叔丁基等。R²可以为乙基、苯基、环己基、对甲基 苯基、叔丁基、3,5-二甲基苯基、3,5-二叔丁基苯基、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯、2，6-二甲 氧基苯基、2，6-二甲基苯基、蒽基。

对于配体L10-L11，其合成路线如下：

对于配体L19，其合成路线如下：

上述方程式中，DABCO代表1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷，Toluene代表甲苯。本发 明还提供所述的新型手性双膦配体与金属络合物络合后的催化剂在不对称氢化及相关反 应中的应用。所述金属络合物中的金属原子选自Fe、Zn、Mn、Co、Cu、Ag、Ni、Pt、Pd、Rh、Ru和Ir 等元素。

所述的金属络合物选自[Rh(NBD)₂]X、[Rh(COD)Cl]₂、[Rh(COD)₂]X、Rh(acac)(CO)₂和RuH(CO)₂(PPh₃)₂，其中，X为平衡阴离子，X可以为BF₄、ClO₄、OTf、SbF₆、CF₃SO₃、B(C₆H₃(CF₃)₂)₄、Cl、Br、I等。

以金属Rh为例，催化反应按照以下步骤及参数实现。

(1).在反应装置内，于惰性气体保护下，依次加入一定比例的手性双膦配体及Rh (NBD)₂BF₄，并在乙醇作为溶剂下室温搅拌络合30min。