[发明专利]一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂

权利要求书

1.一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂，其特征在于：起始原料为：3-羟基-2-萘甲酸。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂，其特征在于：包括如下步骤：

S1、(R)-BINOL-3, 3'-二羧酸的合成：以3-羟基-2-萘甲酸为起始原料，经过酯化、氧化偶联、脱酯水解、外消旋化合物的拆分得到手性BINOL-3, 3'-二羧酸化合物；

S2、3-羟基-2-萘甲酸甲酯的合成：在250 mL的圆底烧瓶中，把3-羟基-2-萘甲酸4.89 g(26 mmol)溶于甲醇中，紧接着在该瓶中缓慢加入5 mL浓硫酸，加热回流所得的混合物18h，用TLC检测反应，回流结束后，把混合物冷却至室温，过滤出固体，将滤液浓缩，将固体用碳酸氢钠溶液洗涤至无气泡产生为止，用乙醚溶液萃取，将乙醚层减压蒸馏，蒸馏后的固体用甲醇重结晶，获得3-羟基-2-萘甲酸甲酯，产品黄色针状固体，化学收率96%；

S3、2, 2'-二羟基-1, 1'-联二萘-3, 3'-二甲酸甲酯的合成：将20g(100mmol)3-羟基-2-萘甲酸甲酯加入500mL的三颈圆底烧瓶中，然后依次加入CuCl(OH)TMEDA 2.3g(10mmol)，300mL的甲醇溶液，在通入氧气的条件下回流20h，TLC检测原料消失，反应结束后，旋蒸除去溶剂，再用二氯甲烷柱层析纯化得到18g淡黄色固体，收率为90%；

S4、2, 2'-二羟基-1, 1'-联二萘-3, 3'-二甲酸的合成：在250 mL的圆底烧瓶中，将(±)2, 2'-二羟基-1, 1'-二萘-3, 3'二甲酸甲酯10.05 g(25 mmol)加入80 mL 2 mol/L氢氧化钠甲醇溶液，加热回流所得的混合液24h，用TLC检测反应，反应完成后，对得到的混合物进行减压蒸馏，将蒸馏产物溶于100 mL(2 mol/L)盐酸溶液，调节溶液pH值为1，此时溶液中出现黄色固体，用布氏漏斗过滤固体，用水洗涤得到湿润的产品，将湿润的产品在105℃下进行干燥，最后得到干燥的黄色粉末产品(±)2, 2'-二羟基-1, 1'-二萘-3, 3'-二羧酸，收率为94%；

S5、(R)-2, 2'-二羟基-1, 1'-联二萘-3, 3'-二甲酸的拆分：将所得的(±)2, 2'-二羟基-1, 1'-二萘-3, 3'-二羧酸称取10 g溶于250 mL的L-亮氨酸甲酯甲醇溶液中，此时溶液迅速变成红棕色，加热回流此混合液5分钟，直到固体完全溶解，然后将此溶液冷却至室温后放置1天，紧接着在0℃环境下放置1天，在这两天中，瓶壁上会有固体析出，将分离出的固体经布氏漏斗过滤，滤液备用，然后，用少量甲醇洗涤过滤出的滤渣，然后放在通风处风干，得到黄色晶体，在研钵中将此黄色晶体研磨成粉末状，倒入至250 mL圆底烧杯中，同时加入80 mL甲醇，对所得的混合液加热连续搅拌回流1 h后，用吸管吸取上清液，重复回流2次，用2 mol/L的NaOH水溶液溶解未溶解的黄色粉末，用50 mL乙醚洗涤溶有黄色粉末的NaOH水溶液，经分液漏斗弃去水相，将得到的有机相进行酸化，调节溶液pH值为1，溶液中出现黄色沉淀，再经布氏漏斗抽滤，过滤出滤液，所得滤渣用水洗涤，在约110℃下把所得产品烘干，最后得(+)-(R)-2, 2'-二羟基-1, 1'-二萘-3, 3'-二羧酸产物，化学收率24%；

S6、酰氯的制备：在100mL单口烧瓶中依次加入0.15g(0.4mmol)(R)-2, 2'-二羟基-1,1'-联二萘-3, 3'-二甲酸和亚硫酰氯0.1g(0.8mmol)，然后加入20mL纯化过的三氯甲烷，磁力搅拌下从室温逐步升温至70℃，回流反应6 h，直到气体完全逸出，尾气用稀氢氧化钠溶液吸收，TLC检测反应完成，通过旋转蒸发小心地除去过量的亚硫酰氯和三氯甲烷，即得(R)-2, 2'-二羟基-1, 1' -二萘-3, 3'-二甲酰氯；

S7、异硫氰酸酯的制备：在装有磁力搅拌的50mL单口烧瓶中，依次加入0.1g(1mmol)硫氰酸钾、PEG-400和20mL已纯化的二氯甲烷，搅拌直到PEG-400比较均匀地分散在有机溶剂中后，将所得(R)-2, 2'-二羟基-1, 1' -二萘-3, 3'-二甲酰氯全部溶解在10mL纯化过的二氯甲烷溶液中，然后用恒压滴液漏斗缓慢滴加到溶有硫氰酸钾的二氯甲烷溶液中，约5min加完，持续搅拌，TLC检测酰氯消失，反应完成，有沉淀生成，旋蒸除掉溶剂，得黄色固体；

S8、双酰基硫脲的制备：在250mL三口烧瓶中加入20mL THF将所得的黄色固体全部溶解，氮气保护下加入0.11g(0.8mmol)(R)-(-)-1-苯基丙胺，冰浴条件下反应12 h，TLC检测反应完成，旋蒸除掉溶剂，柱层析纯化(洗脱剂:石油醚:乙酸乙酯=10:1，V/V)，得黄色固体8a，收率为72%，以同样的方法合成8b～8i；

S9、螺四氢噻吩的合成：将新合成的9种轴手性BINOL硫脲有机小分子催化α, β-不饱和酮和1，4-二噻烷-2,5-二醇的不对称Sulfa-Michael/Aldol反应，于10mL圆底烧瓶中依次加入化合物2-亚苄基-3, 4-二氢萘-1(2H)-酮(0.13g，0.4mmol)，1, 4-二噻烷-2, 5-二醇(7，0.046g，0.3mmol)，8a～8i作催化剂，加入2mL THF作溶剂，室温搅拌12h，TLC检测反应完成，柱层析(V石:V乙=10:1)纯化得螺四氢噻吩。