[发明专利]一种铱催化不对称氢化制备手性β-羟基酯的方法

说明书

本发明提供一种铱催化β‑酮酸酯不对称催化氢化制备手性β‑羟基酯化合物的方法。所述手性β‑羟基酯化合物的制备方法为：在充满氮气的手套箱内，将[Ir(COD)Cl]2与手性P,N,N配体溶于无水甲醇，室温下搅拌1小时，生成铱催化剂。加入底物β‑酮酸酯和碱添加剂，将其置于高压反应釜中，于一定的反应压力下氢化反应。慢慢释放氢气，除去溶剂后用硅胶柱分离得到产物β‑羟基酯。本发明所述的铱催化β‑酮酸酯的不对称氢化制备手性β‑羟基酯的反应具有条件温和、易于操作，且产物的对映选择性高等优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种铱催化不对称氢化制备手性β-羟基酯的方法。

背景技术

在过去的几十年里，过渡金属催化的不对称合成得到了极大发展。其中，不饱和烯烃、酮和亚胺的不对称催化氢化，是最为直接、最为有效的制备手性化合物的方法。通过β-酮酸酯的不对称氢化，可以获得手性药物和天然产物的重要骨架—β-羟基酯。1987年，Noyori(Noyori,R.；Ohkuma,T.；Kitamura,M.J.Am.Chem.Soc.1987,109,5856-5858)报道了第一例Rh-BINAP催化β-酮酸酯的不对称氢化。此后，人们发展了很多手性膦配体，如Synphos(a)de Paule,S.D.；Jeulin,S.；Ratovelomanana-Vidal,V.；Genet,J.-P.；Champion,N.；Dellis,P.Eur.J.Org.Chem.2003,1931-1941；b)de Paule,S.D.；Jeulin,S.；Ratovelomanana-Vidal,V.；Genet,J.-P.；Champion,N.；Dellis,P.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2004,101,5799-5804)、difluorphos(de Paule,S.D.；Jeulin,S.；Ratovelomanana-Vidal,V.；Genet,J.-P.；Champion,N.；Dellis,P.Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,320-325)、Tunephos(a)Sun,X.；Li,W.；Hou,G.；Zhou,L.；Zhang,X.Adv.Synth.Catal.2009,351,2553-2557；b)Wang,C.-J.；Wang,C.-B.；Chen,D.；Yang,D.C.；Wu,Z.；Zhang,X.Tetrahedron Lett.2009,50,1038-1040)、Segphos(Wan,X.；Sun,Y.；Luo,Y.；Li,D.；Zhang,Z.J.Org.Chem.2005,70,1070-1072)、Solphos(a)Wu.J.；Chen,H.；Zhou,Z.-Y.；Yeung,C.H.；Chan,A.S.C.Synthesis 2001,1050-1054；b)Wu,J.；Chen,H.；Kwok,W.H.；Lam,K.H.；Zhou,Z.Y.；Yeung,C.H.；Chan,A.S.C.TetrahedronLett.2002,43,1539-1543)、P-Phos(Kesselgruber,M.；Lotz,M.；Martin,P.；Melone,G.；Muller,M.；Pugin,B.；Naud,F.；Spindler,F.；Thommen,M.；Zbinden,P.；Blaser,H.-U.Chem.AsianJ.2008,3,1384-1389)、PQ-Phos(a)Qiu,L.；Kwong,F.Y.；Wu,J.；Lam,W.H.；Chan,S.；Yu,W.-Y.；Li,Y.-M.；Guo,R.；Zhou,Z.；Chan,A.S.C.J.Am.Chem.Soc.2006,128,59555-5965；b)Qiu,L.；Wu,J.；Chan,S.；Au-Yeung,T.T.-L.；Ji,J.-X.；Guo,R.；Pai,C.-C.；Zhou,Z.；Li,X.；Fan,Q.-H.；Chan,A.S.C.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 2004,101,5815-5820)、MeO-Naphephos(Madec,J.；Michaud,G.；Genet,J.-P.；Marinetti,A.TetrahedronAsymmetry 2004,15,2253-2261)、Taniaphos(a)Ireland,T.；Grossheimann,G.；Wieser-Jeunesse,C.；Knochel,P.Angew.Chem.Int.Ed.1998,38,3212-3215；b)Lotz,M.；Polborn,K.；Knochel,P.Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,4708-4711；c)Tappe,K.；Knochel,P.A.TetrahedronAsymmetry 2004,15,91-102)、ClickFerrophos(14.a)Fukuzawa,S.-i.；Oki,H.；Hosaka,M.；Sugasawa,J.；Kikuchi,S.Org.Lett.2007,9,5557-5560；b)Oki,H.；Oura,I.；Nakamura,T.；Ogata,K.Fukuzawa,S.-i.Tetrahedron Asymmetry 2009,20,2185-2191)和t-Bu-QuinoxP*(Imamoto,T.；Nishimura,M.；Koide,A.；Yoshida,K.J.Org.Chem.2007,72,7413-7416)等，这些配体在Rh-催化β-酮酸酯的不对称氢化反应中表现出优秀的活性和对映选择性。尽管如此，我们可以看到，上述反应都是以Rh作为过渡金属催化剂。与此形成鲜明对此的是，Ir催化剂在β-酮酸酯的不对称氢化反应中的应用却非常少，尽管手性Ir催化剂在烯烃、酮和亚胺的氢化中已经得到了广泛应用。