[发明专利]环己稠环螺二氢茚双膦配体

说明书

本发明涉及一种稠环螺环双膦配体，是一种用途十分广泛的化合物，特别是应用到各种不对称催化的反应中。本发明特别提供了(R,R,R)‑构型的稠环双膦配体的制备方法，以(R,R,R)‑构型的环己稠环螺环二酚为起始原料，经环己稠环螺环二酚与三氟甲磺酸酐的反应形成双三氟甲磺酸酯，然后在钯催化下与二芳基氧膦偶联，三氯硅烷还原合成。本发明提供的环己稠环螺二氢茚双膦配体具有式(I)所示结构的化合物： 其中：n＝0～3；R¹、R²分别为H、C₁～C₈烷基、烷氧基或芳基；R¹和R²可以相同，也可以不同；R³、R⁴为C₁～C₈烷基、环烷基或芳基；R³、R⁴可以相同，也可以不同。

技术领域

本发明涉及一种环己稠环螺二氢茚双膦配体及其制备方法。本发明的环己稠环螺二氢茚双膦配体由手性稠环螺二氢茚骨架化合物制备。

背景技术

含有手性全碳螺环结构的化合物是一类特殊的手性分子，即手性螺烷分子。在这类螺烷分子的结构中，其螺碳原子的化学成键具有四面体取向特征，它的两个环分别处于两个相互接近垂直的平面，所形成的刚性结构限制了螺环化合物中两个环的自由旋转，故当环上含有取代基时便具有了轴向手性。含有全碳螺环结构的螺烷化合物是一些生物活性化合物的重要结构单元，在天然产物如岩兰酮(β-vetivone)、菖蒲烯酮(acorenone B)、菲特霉素(fredericamycin)等中广泛存在(具体参考文献R.Rios,Chem.Soc.Rev.2012,41,1060.)。另外，由于螺烷分子中两个环是通过σ-键连接在一个季碳中心上，所以手性螺环化合物刚性较强，且通常不易发生消旋化，因此具有上述优点的螺烷骨架是一类理想的手性配体骨架，在最近十余年手性配体的合成和不对称催化应用中有了较大的发展。例如，近年来出现的若干以手性螺二氢茚骨架配体为代表的优秀手性配体，在多种类型的不对称催化反应中表现出比以往其它手性骨架更好的催化和立体化学控制效果，被认为是当前不对称催化领域中的“优势结构”(privileged structures)的手性配体(S.-F.Zhu,Q.-L.Zhou,inPrivileged Chiral Ligands and Catalysts,Ed.:Q.-L.Zhou,Wiley-VCH,Weinheim,2011,pp.137-170.)。然而，目前手性螺烷分子的合成过程通常相当繁琐(参见综述文献：[1]M.Sannigrahi,Tetrahedron 1999,55,9007；[2]R.Pradhan et al,Tetrahedron 2006,62,779；[3]S.Kotha et al,Synthesis 2009,165；[4]V.A.D'yakonov et al,Chem.Rev.2014,114,5775.)，不仅底物应用范围有限，而且在大多数情况下只能得到外消旋的产物。光学纯的螺烷骨架分子的获得大多经过消旋体或非对映异构体的拆分过程，成本高且操作繁琐，还会带来环境污染，因此极大地限制了其实际应用。目前以螺二氢茚为骨架的手性配体和催化剂已有百余个，其合成中所采用的手性起始原料都是光学纯(R)-或(S)-1,1’-螺环二氢化茚-7,7’-二酚或其衍生物([1]Zhou,Qilin；Fu,Yu；Xie,Jianhua；Wang,Lixin；Zhou,Hai.CN 1342652A；[2]Zhou,Qilin；Xie,Jianhua；Cheng,Xu；Fu,Yu；Wang,Lixin.CN 1439643A；[3]Zhou,Qilin；Duan,Haifeng；Shi,Wenjian；Wang,Lixin；Xie,Jianhua.CN 1760198 A.[4]Zhou,Qilin；Hou,Guohua；Xie,Jianhua；Wang,Lixin.CN1887893A；[5]Zhou,Qilin；Zhu,Shoufei；Li,Shen；Wang,Lixin；Song,Song.WO2009129700A1；[6]Zhou,Qilin；Xie,Jianhua；Liu,Xiaoyan；Xie,Jianbo；Wang,Lixin.WO2012065571A1；[7]林旭峰，赵彦彦，屈海军，李雪健，CN 102516302A.)。到目前为止，此类光学纯的螺二氢茚骨架手性源,即光学纯(R)-或(S)-1,1’-螺环二氢化茚-7,7’-二酚或酯，无一例外都是通过非对映体化学衍生或手性包结结晶等手性拆分方法所获得的(参见文献：[1]V.B.Birman et al,Tetrahedron-Asymmetry 1999,10,125；[2]J.H.Zhang et al,Tetrahedron-Asymmetry 2002,13,1363；[3]Z.Li et al,Tetrahedron-Asymmetry 2004,15,665；[4]M.Venugopal et al,Tetrahedron-Asymmetry 2004,15,3427.)，拆分过程繁琐操作复杂，耗费大量的手性拆分试剂，且不经济环保，这些缺陷提高了配体的成本，给其大量制备带来了困难，因此一定程度上限制了它们的应用。