[发明专利]一种基于螺二氢茚骨架的手性胺-脲类化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于螺二氢茚骨架的手性胺‑脲类化合物及其制备方法和用途。所述的手性胺‑脲类化合物是具有通式(I)所示结构的对映体化合物，可用于不对称催化有机反应，催化活性、对映选择性效果好。该手性胺‑脲类化合物以螺二氢茚二酚为起始原料，经过还原、溴代、取代环化制备关键中间体式(II)化合物，式(II)化合物再与异硫氰酸酯或异氰酸酯加成得到式(I)化合物，合成反应路线简单，易规模化应用。本发明开发的新型的手性胺‑脲类有机催化剂具有经济实用性和工业应用前景。

技术领域

本发明涉及不对称合成催化剂领域，具体涉及一种基于螺二氢茚骨架的手性胺-脲类化合物及其制备方法和应用。

背景技术

不对称催化的核心科学问题之一是发展新型高效手性催化剂。尽管手性催化剂的设计合成已经取得快速发展，但仍然存在包括催化剂的适用范围有限，对反应底物依赖度高等问题，还没有任何一种手性催化剂是通用的。因而寻求新型手性催化剂，特别是具有新型骨架的手性催化剂，一直是不对称催化领域中的永恒主题。

公开号为CN108659046A的中国发明专利申请公开了一种基于四甲基螺二氢茚骨架的单膦配体，用于包括不对称加成、不对称氢化、不对称偶联和不对称烯丙基烷基化等许多手性催化反应。

具有多氢键给体的叔胺-硫脲或叔胺-脲双功能有机催化剂具有多种催化用途，文献报道了不同骨架的叔胺-硫脲或叔胺-脲双功能有机催化剂，并成功应用于多种不对称反应；相关文献有：(a)Recognition and activation by ureas and thioureas:stereoselective reactions using ureas and thioureas as hydrogen-bondingdonors Org.Biomol.Chem.2005,3,4299.(b)Asymmetric Catalysis by ChiralHydrogen-Bond Donors Angew.Chem.,Int.Ed.2006,45,1520.(c)Highly Enantioselective Conjugate Addition of Nitromethane to Chalcones UsingBifunctional Cinchona Organocatalysts Org.Lett.2005,7,1967.(d)Oxazoline-Thiourea as a Bifunctional Organocatalyst:Enantioselective aza-HenryReactions Synlett 2007,2283。

但是，手性双功能叔胺/硫脲催化剂在催化同一反应时候，对反应底物的依赖度很高，参见文献Enantioselective Direct Amination of a-Cyanoketones Catal yzed byBifunctional Organocatalysts.Synlett,2008,2008(17):2659-2662；Catal yticenantioselective electrophilicα-hydrazination ofβ-ketoesters using bifunctional organocatalysts.Tetrahedron Letters,2008,49(38):5527-5530。因此开发更多带有新骨架的手性双功能叔胺/硫脲催化剂，具有很大必要性。

同时，不对称催化芳酮和硝基烯烃的不对称Michael加成反应具有较大的挑战性；不对称加成产物γ-硝基酮在医药、化工等领域具有广泛的用途。提供更多选择的高效的手性催化剂，实现手性γ-硝基酮的多样性合成，非常重要。

发明内容

本发明提供了一种基于螺二氢茚骨架的手性胺-脲类化合物，可不对称催化酮和硝基烯烃的不对称Michael加成反应。

一种基于螺二氢茚骨架的手性胺-脲类式(I)化合物、其对映体、其消旋体或其非对映异构体：

其中，