[发明专利]3,4-二氨基吡啶氮氧类手性催化剂及其在Steglich重排中的应用

说明书

本发明公开了3,4‑二氨基吡啶氮氧类手性催化剂及其在Steglich重排中的应用，属于有机化学中不对称合成技术领域。以3‑溴4‑硝基吡啶氮氧和D或L‑脯氨酰胺为原料，经过氯化和氨化后得到手性3,4‑二氨基吡啶氮氧催化剂，该催化剂用于O‑酰基二氢唑酮不对称Steglich重排反应，得到α‑季碳手性中心C‑酰基二氢吡唑酮，取得了高收率和优异的对映选择性。本发明中催化剂结构新型，合成方法简单，催化重排效果优异。

技术领域

本发明涉及一种新型手性催化剂以及在不对称反应中的应用，具体涉及3,4-二氨基吡啶氮氧类手性催化剂及其在Steglich重排中的应用，属于有机化学中的不对称合成技术领域。

背景技术

酰基转移是自然界和有机合成中最常用的转化之一。在过去的二十年中，手性非酶促酰基转移催化剂的开发已成为一个充满活力的研究领域，已报道结构多样的催化剂((a)Ruble,J.C.；Fu,G.C.J.Am.Chem.Soc.1998,120,11532.(b)Shaw,S.A.；Aleman,P.；Vedejs,E.J.Am.Chem.Soc.2003,125,13368.(c)Joannesse,C.；Johnston,C.P.；Smith,A.D.Angew.Chem.,Int.Ed.2009,48,8914.(d)Zhang,Z.；Xie,F.；Jia,J.；Zhang,W.J.Am.Chem.Soc.2010,132,15939.(e)Uraguchi,D.；Ooi,T.Angew.Chem.,Int.Ed.2010,49,5567.(f)Cruchter,T.；Meggers,E.ACS Catal.2017,7,5151.),这些酰基转移催化剂中，手性4-(二甲氨基)自Vedejs和Fu的开创性研究以来，吡啶(DMAP)和密切相关的4-吡咯烷基吡啶(PPY)((a)Vedejs,E.；Chen,X.J.Am.Chem.Soc.1996,118,1809.(b)Kawabata,T.；Fuji,K.J.Am.Chem.Soc.1997,119,3169.(c)Ruble,J.C.；Fu,G.C.J.Am.Chem.Soc.1998,120,11532.(d)Crittall,M.R.；Rzepa,H.S.；Carbery,D.R.Org.Lett.2011,13,1250.(e)Mandai,H.；Fujii,K.；Suga,S.Nat.Commun.2016,7,11297.)一直是特别有吸引力的目标，这些DMAP类催化剂利用吡啶环上N作为亲核位点，利用吡啶氮氧上氧原子作为亲核位点至今还未有人报道。

在有机合成中,季碳手性中心的建立一直是一个具有挑战性的课题，利用手性亲核催化剂条件下发生酰基转移的Steglich重排是少数几个能获得上述产物的方法之一。

但是该现有技术在实际使用过程中仍存在各种缺陷,主要表现在在催化剂合成方面需要用到昂贵的试剂以及需要经过多步转化,催化应用中对映选择性欠佳以及催化剂活性低。所以,需要寻找更加有效的亲核催化剂以进一步解决上述问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷,本发明提供了一种结构新型的3,4-二氨基吡啶氮氧类手性催化剂。以3-溴4-硝基吡啶氮氧和D或L-脯氨酰胺为原料，经过氯化和氨化后得到手性3,4-二氨基吡啶氮氧催化剂，该催化剂用于O-酰基二氢唑酮不对称Steglich重排反应，得到α-季碳手性中心C-酰基二氢吡唑酮，取得了高收率和优异的对映选择性。

本发明是通过以下技术方案实现：3,4-二氨基吡啶氮氧类手性催化剂，结构为：

其中，R¹为C1-C8烷基，R¹...R¹为C2-C6环烷基,R²为C1-C8烷基、芳基或取代芳基。

进一步优选结构为：

其中，R²为芳基或C1-C6取代芳基。