[发明专利]一种薄荷基双碳、磷手性叔膦衍生物、其制备方法及应用

说明书

本公开属于复合多手性磷化合物合成技术领域，具体涉及一种薄荷基双碳、磷手性叔膦衍生物、其制备方法及应用。复合多手性的叔膦化合物由于具有多个种类的手性中心，在不对称催化反应中具有广泛的应用，但目前本领域对于复合多手性叔膦化合物的开发还存在含磷产物结构不稳定及反应条件苛刻等缺陷。本公开提供了一系列含薄荷基双碳、磷手性叔膦衍生物，以手性仲膦氧化物作为起始物，通过双官能团试剂对其进行烃基化反应，实现双手性双膦化合物的合成。本公开提供的制备方法反应条件温和，避免了磷原子的消旋问题，显著降低反应的经济成本，具有良好的推广意义。

技术领域

本公开属于复合多手性磷化合物合成技术领域，具体涉及一种薄荷基双碳、磷手性叔膦衍生物、其制备方法及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

不对称合成是获取手性物质的重要方法，在化工、医药、农药、材料等领域，发挥着重要作用。利用手性催化剂催化的不对称反应，具有良好手性放大效应，因此得到了广泛的应用。其中，手性叔膦化合物由于具有良好的供电子能力、可控的空间和电子性能，常作为配体被广泛应用于不对称催化反应中。作为配体使用的手性叔膦化合物，多为两个膦组分通过某种碳骨架相连并保持一定距离的双齿配体，在催化过程中，通过和过渡金属形成结构比较稳定的螯合物，是一种复合的多手性叔膦化合物，并在过渡金属原子周围形成不对称环境，产生不对称诱导和催化的效果。

复合多手性的叔膦化合物，因为含有多个种类的手性中心，通过其协同作用，可望提供卓越的不对称环境，有效提高不对称催化反应的对映选择性，因而在不对称合成领域，具有广阔的应用前景。但目前合成领域对于复合多手性叔膦化合物的开发还存在一定的技术缺陷。例如，将两个手性膦组分连接的方式，多通过碳磷键，但是，在碳磷键形成的过程中，磷原子手性往往会丢失，并且往往因为目标产物分子中含有不止一个手性磷原子，其手性丢失的效果会放大，导致产物中形成多个非对映异构体，严重影响其不对称催化的效果。

为了克服该弊端，本领域目前采用的方法，第一，使用磷原子构型稳定的手性膦前体，在上述连接过程中，磷原子手性能完整保留。但是这种手性膦前体获取不易，往往需要多步反应或繁琐的拆分过程；第二，通过极端的反应条件，完成手性磷组分的连接，这需要配合使用难以获得的高活性试剂。例如最常见的方法，在零下78度的低温下，使用丁基锂脱氢，然后进行磷原子的烷基化反应。

发明人认为，上述方法中，不论是使用构型稳定的前体化合物或采用极端实验条件都会显著增大反应的成本，导致研究成果无法被放大。

目前，复合多手性的叔膦化合物，无论其种类还是应用，研究报道的都很少。已经报道的该类化合物，都是通过多步化学反应，同时，还必须经过化学拆分过程，其合成方法繁琐，效率低下，并且往往涉及使用低温条件、活泼金属试剂，实际操作难度大。

发明内容

本公开采用发明人前期开发的手性仲膦氧化物作为起始物，使用氢氧化钾做碱，在水-甲苯体系的相转移条件下，使用双官能团试剂对其进行烃基化反应，在分子里引入两个手性磷组分，获得了一系列含薄荷基双碳、磷手性叔膦衍生物。本公开采用的前体化合物含有薄荷基团、并且磷原子构型稳定，本公开方法制备的复合多手性磷化合物，不仅具有磷手性中心，还含有手性的薄荷基，属于复合多手性的双膦配体，并且，其中各手性中心，还可以在一定程度上进行调控。

另外，本公开提供的合成方法中，因为手性烃基的存在，手性磷原子的构型得以稳定，使后续的烷基化反应可以在温和的条件下进行。该方法避免了使用苛刻的活泼金属试剂和超低温、无水无氧的反应条件，并且避免了该类化合物合成中困扰最大的手性磷原子的消旋问题，高效高选择性地获得目标化合物，可以有效的降低反应成本，提高安全性和推广意义。

基于上述研究结果，本公开提供以下技术方案: