[发明专利]一类环状膦骨架的手性单膦催化剂Le-Phos及其全构型的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类环状膦骨架的手性单膦催化剂Le‑Phos及其全构型的制备方法和应用，所述单膦催化剂为化合物1或化合物1的对映体、消旋体和非对映异构体，化合物1中，“*”表示手性中心；n＝0、1、2或3；所述单膦催化剂的制备是：以化合物化合物和化合物为原料，进行取代反应、加成反应、缩合反应、还原反应制备而得。本发明通过使用两种构型的化合物和不同的金属试剂进行加成反应，最后脱保护，可得到所述单膦催化剂1(R_P,S,S,R_S)、1(S_P,R,S,R_S)、1(S_P,R,R,S_S)和1(R_P,S,R,S_S)的四种全构型的光学纯。本发明还公开了所述单膦催化剂在催化不对称γ‑addition反应中的应用，具有很高的反应活性和立体选择性，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及手性单膦催化剂及其制备方法和应用，具体涉及一类一类环状膦骨架的手性单膦催化剂Le-Phos及其制备方法和应用。

背景技术

手性化合物是指分子量、分子结构相同，但左右排列相反，不能重合，如同我们的双手，互成镜像。手性物质的对映体之间有许多相同的理化性质，例如，熔点，溶解度，进行同类型的反应等；手性物质的对映体之间也存在许多不同的理化性质，例如旋光度，绝对构型，与手性化合物反应得到不同的产物等。更重要的是生理活性等可能不同。20世纪5，60年代，曾经使用过的反应停是一种曾在现代医学史上造成巨大灾难的药物，有强烈致畸作用。最终，经研究证实，反应停组分中两种互为对映体的手性分子中的一种具有致畸作用，而另一种分子是安全的。由此可见，合成光学纯的分子对医疗医药，环境，生物，材料具有重要的意义。不对称催化具有使用化学计量的手性催化剂而可能获得大量手性产物，数十年来一直是研究的热点和前沿。在2001年，诺贝尔化学奖就授予在不对称催化氢化、和不对称催化氧化方面做出突出贡献的Knowles、Noyori和Sharpless，标志着不对称催化研究已获得了令人瞩目的成就。

无金属参与，使用手性膦作为催化剂进行不对称催化反应，已经成为绿色化学的重要研究方向，并且在手性医药、农药、香料以及功能材料合成等领域得到广泛应用。在00年之前，由于手性膦催化剂种类少等原因的限制，叔膦催化的不对称反应发展一直比较缓慢。05年之后，大量的手性膦催化剂被合成出来，不对称膦催化方面已经取得了相当大的进展。因此，膦催化不对称反应现在已成为强而有力的工具，用于构建C-C、C-N、C-O和C-S键以及合成多功能团碳环和杂环。

目前，已有报道过的碳手性和硫手性的单膦配体(催化剂)包括有Ming-Phos(Angew.Chem.Int.Ed.2014，53，4350)、Xiao-Phos(Angew.Chem.Int.Ed.2015，54，6874)、Wei-Phos(Angew.Chem.Int.Ed.2015，54，14853)和Peng-Phos(Angew.Chem.Int.Ed.2016，55，13316)等多种C-中心手性新型单膦配体(催化剂)。基于以上基础，在克服了现有技术中合成含膦中心手性的催化剂时，原料昂贵、合成路线冗长、反应试剂毒性大、对映异构体的合成难度大及产率低等缺陷，又发展了一种新型环状膦骨架的、便于高效合成全构型的具有四个手性中心(含C-中心手性、P-中心手性)单膦催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一类手性单膦催化剂Le-Phos及其全构型的制备方法和应用，可高效、简单及低成本的制备全部立体构型的所述手性单膦催化剂Le-Phos。

本发明提供的一类手性单膦催化剂Le-Phos为四中心手性单膦配体，为如下化合物1或、化合物1的对映体、消旋体或非对映异构体：