[发明专利]四氢喹啉骨架手性膦-氮配体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及不对称催化氢化领域，具体涉及四氢喹啉骨架手性膦‑氮配体及其制备方法和应用。该四氢喹啉骨架手性膦‑氮配体具有式(1)所示的结构。本发明提供的四氢喹啉骨架手性膦‑氮配体，主要结构特征是具有吡啶基取代四氢喹啉骨架，可作为手性配体用于铱催化的不对称氢化反应中，可催化简单烯烃和亚胺的不对称氢化反应，催化效果显著，均可给出优异的对映选择性。

技术领域

本发明涉及不对称催化氢化领域，具体涉及四氢喹啉骨架手性膦-氮配体及其制备方法和应用。

背景技术

不对称催化是获得手性化合物最高效的方法之一，其在科学研究和工业生产中都占有重要的地位。在不对称催化领域，发展新型的手性配体是高效、高对映选择性的获得手性化合物的关键和挑战。正因如此，在过去几十年的研究中，发展高效、高选择性的手性配体及其催化剂受到广泛关注。目前，虽然已经有数以千计的手性配体及其配合物被开发出来并用于不对称催化反应，但是具有广泛底物普适性的优势配体还十分有限。另外，手性配体主要是通过手性拆分或手性试剂衍生化的方法来制备。但这些传统方法通常具有制备步骤长和催化剂结构不易调控的问题。通过不对称合成的方法来制备手性配体的报道仍然比较少，但是具有重要研究意义(D.S.Glueck,Chem.-Eur.J.2008,14,7108；J.S.Harvey andV.Gouverneur,Chem.Commun.2010,46,7477；O.I.Kolodiazhnyi,V.P.Kukhar andA.O.Kolodiazhna,Tetrahedron:Asymmetry 2014,25,865；M.Dutartre,J.Bayardon andS.Jugé,Chem.Soc.Rev.2016,45,5771)。

自Pfaltz课题组首次报道Crabtree类似物(Ir-PHOX)催化不对称氢化以来(P.Schnider,G.Koch,R.G.-Z.Wang,F.-M.Bohnen,C.Krüger and A.Pfaltz,Chem.Eur.J.1997,3,887)，金属铱手性膦-氮配体成功实现了系列非官能团化烯烃及亚胺的不对称氢化(J.J.Verendel,O.Pàmies,M.Diéguez and P.G.Andersson,Chem.Rev.2014,114,2130；D.H.Woodmansee and A.Pfaltz,Chem.Commun.2011,47,7912；S.J.Rosebladeand A.Pfaltz,Acc.Chem.Res.2007,40,1402；X.Cui,and K.Burgess,Chem.Rev.2005,105,3272)。相应的，一系列基于膦-噁唑啉或其他含氮杂环的配体被制备出来。其中，膦-吡啶类型的配体研究的较少(T.Bunlaksananusorn,K.Polborn and P.Knochel,Angew.Chem.,Int.Ed.2003,42,3941；W.J.Drury III,N.Zimmermann,M.Keenan,M.Hayashi,S.Kaiser,R.Goddard and A.Pfaltz,Angew.Chem.,Int.Ed.2004,43,70；P.Tosatti and A.Pfaltz,Angew.Chem.,Int.Ed.2017,56,4579)，但是它们在铱催化的不对称氢化中也都能取得很好的结果，尤其是并环骨架的膦-吡啶配体在三烷基取代烯烃及呋喃的不对称氢化中取得了优异的氢化结果(S.Bell,B.Wüstenberg,S.Kaiser,F.Mengens,T.Netscher andA.Pfaltz,Science 2006,311,642；S.Kaiser,S.P.Smidt and A.Pfaltz,Angew.Chem.,Int.Ed.2006,45,5194)。但是，目前这类手性P,N配体的制备主要是通过消旋体拆分或者以手性试剂为起始原料来制备，相应的反应路线较长且配体的立体和电子效应难以调节。这些缺陷提高了配体制备的成本，给大量制备带来了困难，在一定程度上限制了它们的使用。

因此，发展一种高效不对称催化、不使用昂贵的手性起始原料或手性拆分试剂、无需进行手性拆分步骤、方法简单、后处理简便、经济环保、产物收率高、产物光学纯度高和化学纯度高的新型手性膦-氮配体的制备方法是本领域亟待解决的问题。