[发明专利]手性1,3-二氧杂环己烷类化合物的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种手性1,3‑二氧杂环己烷类化合物的制备方法及应用，以消旋2‑取代‑2‑乙烯基氧杂环丁烷类化合物为原料，在钯源与手性配体配位作用生成的手性钯配合物为催化剂的催化下，与甲醛反应制得手性1,3‑二氧杂环己烷类化合物。本发明提供的手性化合物是官能化的手性1,3‑二醇类化合物的前体，可灵活方便地进行官能转化，将是制备手性药物及中间体的重要手性分子砌块。本发明提供的制备方法是钯催化的不对称环加成反应，制备方法催化活性高，区域选择性和对映选择性高，反应条件温和，反应原料方便易得。

技术领域

本发明涉及化工技术领域的化合物的制备方法，具体涉及一种手性1,3-二氧杂环己烷类化合物的制备方法及应用。

背景技术

乙烯基环氧乙烷类化合物是烯丙基取代反应中被广泛使用的一类底物。在Pd，Ir等金属配合物的催化下，乙烯基环氧乙烷类化合物可以开环形成两性离子中间体并可以与一系列亲核试剂或不饱和亲电试剂发生取代反应或环加成反应，从而能够制备出众多极具应用价值的复杂分子(He,J.；Ling,J.；Chiu,P.Chem.Rev.2014,114,8037)。对于此类化合物参与的烯丙基取代反应，无论是在亲核试剂或不饱和亲电试剂的深入挖掘方面还是在手性诱导方面都已经取得了长足的发展。相比之下，作为乙烯基环氧乙烷类化合物的同系物，2-乙烯基氧杂环丁烷类化合物参与的烯丙基取代反应却鲜有报道并且其中仅有1例为不对称反应(Wang,Y.；Yang,L.；Rong,Z.；Liu,T.；Liu,R.；Zhao,Y.Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,1)。因此，对于此类化合物参与的烯丙基取代反应的深入研究和如何将乙烯基环氧乙烷类化合物的烯丙基取代反应拓展到此类化合物中来，具有十分重要的意义。

手性1,3-二醇是多种药物及具有生理活性的天然产物的重要结构单元。手性1,3-二醇类化合物的不对称合成方法主要是依赖于羟醛缩合-羰基还原、共轭加成-羰基还原或烯丙醇的水化反应(Chen,K.；Richter,J.M.；Baran,P.S.J.Am.Chem.Soc.2008,130,7247)。然而，这些方法制备出的手性1,3-二醇通常只能含有伯醇或者仲醇结构，而对于含有叔醇结构的手性1,3-二醇的构建，这些方法往往效率不高或者不能实现。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷，提供一种手性1,3-二氧杂环己烷类化合物的制备方法及应用，采用消旋2-取代-2-乙烯基氧杂环丁烷类化合物与甲醛水溶液反应制备该类手性1,3-二氧杂环己烷类化合物，是钯催化的不对称环加成反应，制备方法催化活性高，对映选择性高，反应条件温和，反应原料稳定、方便易得。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种手性1,3-二氧杂环己烷类化合物I的制备方法，所述方法在有机溶剂中，以钯源与手性配体配位作用生成的手性钯配合物为催化剂，消旋2-取代-2-乙烯基氧杂环丁烷类化合物II和甲醛反应，制得所述手性1,3-二氧杂环己烷类化合物I；

上述化合物Ⅰ、Ⅱ、III，结构式如下所示：

其中：R为C₆-C₁₂的芳基、取代基含N、O或卤素的C₆-C₈的取代芳基、C₈的芳基烷基。

优选地，所述甲醛为甲醛水溶液。

优选地，所述有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、二氯甲烷、甲苯、乙醚、甲基环戊基醚、乙腈或环己烷。