[发明专利]一种手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物、其制备方法及应用

说明书

本发明公开一种手性α‑氮杂芳烃四级碳中心类化合物、其制备方法及应用，属于有机合成领域。制备过程具体为：在保护气氛下，式I所示的N‑芳基取代环丙胺与式II所示的α‑芳基‑α‑（2‑氮杂芳基）取代末端烯烃在混合溶剂（乙醚：环戊基甲醚：苯=1:1:1）中以DPZ作为可见光氧化还原催化剂、BINOL衍生的双轴手性磷酰亚胺酸（BINOL‑IDPA，IV）作为手性催化剂，在可见光照射下于‑50~‑70℃反应完全，分离纯化得到目标手性α‑氮杂芳烃四级碳中心类化合物III，

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物、其制备方法及应用。

背景技术

氮杂芳烃在很多天然和非天然活性物质、药物、配体和功能材料中广泛存在，例如，2012 年统计的世界销售额前200名药物中就有12种含有吡啶结构(http://www.pharmacytimes.com/publications/issue/2013/July2013/Top-200-Drugs-of-2012(accessedOct29,2014).)。氮杂芳烃手性衍生物的合成一直是合成化学领域的研究热点，因此发展一种绿色环保、高效合成手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物的方法，在绿色有机合成化学研究中具有重要意义。

直接利用含嵌入亚胺(C＝N)基团氮杂芳烃本身的缺电子性质，实现前手性氮杂芳烃的催化不对称转化是一种直接、高效且简便的策略。在这些反应中，已建立很多高效的方法来实现诸如吡啶、喹啉等化合物不同位置的高立体选择性合成(Best,D.Lam,H.W.J.Org. Chem.2014,79,831-845；Izquierdo,J.etal.J.Am.Chem.Soc.2016,138,3282-3285；Yu,S.,Sang, H.L.Ge,S.Angew.Chem.,Int.Ed.2017,56,15896-15900；Proctor,R.S.J.,Davis,H.J. Phipps,R.J.Science,2018,360,419-422；Yin,Y.etal.J.Am.Chem.Soc.2018,140,6083-6087； Bai,X.,Zeng,G.,Shao,T.Jiang,Z.Angew.Chem.,Int.Ed.2017,56,3684-3688.)。而对于构建氮杂芳烃α-位四级碳中心，目前仅有一例报道(Izquierdo,J.etal.J.Am.Chem.Soc.2016,138, 3282-3285.)，该方法使用2-腈基氮杂芳烃氧化物作为亲核试剂，该底物含有强拉电子腈基且需事先将氮杂芳烃进行氧化，大大提高结构中C-H键的酸性才能导致有效的去质子化，因此无法广泛用于手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物的合成。

近年来，可见光催化反应因其绿色、高效、温和在有机合成领域得到了广泛应用。由于反应条件无重金属残留，产物无需做重金属去除，通过可见光催化N-芳基取代环丙胺与α-芳基-α-(2-氮杂芳烃)取代末端烯烃两步自由基加成环化，合成手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物也因此具有很大的应用前景。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物、其制备方法及应用。本发明制备方法反应底物简单，反应条件温和，无重金属参与，收率高且对映选择性高。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物，结构通式如下：

Ar为R₁为H、Me、F、Br或OTf，Ar²不饱和氮杂环为

上述手性α-氮杂芳烃四级碳中心类化合物的可见光不对称催化合成方法，