[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

说明书

本发明公开了一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂，起始原料为：3‑羟基‑2‑萘甲酸，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。与其它处理工艺相比，工艺成熟，该反应可以较高收率(80～95%)，较高的对映选择性(86～97%)和非对映选择性(94:6 dr)得到螺四氢噻吩衍生物，在最优条件下，对反应底物进行了扩展，底物适应性较好，合成的轴手性BINOL多氢键硫脲小分子催化剂可以有效的催化Sulfa‑Michael/Aldol反应，并取得较好的结果，这也为后续的研究提供一定的参考。

技术领域

本发明涉及催化剂制备工艺，更具体地说，尤其涉及一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂。

背景技术

螺四氢噻吩衍生物是一种硫杂环化合物，也是一种硫醚，在常温下是一种无色、有恶臭的液体，噻吩类化合物是五元环结构，是一类机械性能优秀的共轭光电建筑材料，也是极重要的降压药中间体，被应用于医药、化学农药、高分子建筑材料等范围，在其合成的过程中，必须用到催化剂对反应过程进行催化。

现有合成螺四氢噻吩衍生物常用的催化剂：脯氨酸衍生物类有机催化剂、金鸡纳碱衍生物类有机催化剂，2009年，Nikla等用脯氨酸衍生物二苯基脯氨醇TMS醚/胆汁酸有机催化体系用于1, 4-二噻烷-2, 5-二醇和肉桂醛的不对称Michael/Aldol缩合反应合成噻吩衍生物，取得较好的收率，但对映选择性不高，2014年，Zhao小组 开发出具有低负载量的金鸡纳碱衍生物方酰胺催化亚苄基-苯并二氢吡喃-4-酮和1, 4-二噻烷-2, 5-二醇之间的Sulfa-Michael/Aldol串联反应，实现了手性螺环四氢噻吩苯并二氢吡喃酮衍生物的简单不对称合成，产物具有三个连续手性中心，以较好的产率和对映选择性得到目标产物，但底物范围较小。

上述催化剂存在以下缺陷，以上催化剂所获得的噻吩衍生物的收率相对较低，底物适应性较差等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂，工艺成熟，该反应可以较高收率(80～95%)，较高的对映选择性(86～97%)和非对映选择性(94:6 dr)得到螺四氢噻吩衍生物，在最优条件下，对反应底物进行了扩展，底物适应性较好，合成的轴手性BINOL多氢键硫脲小分子催化剂可以有效的催化Sulfa-Michael/Aldol反应，并取得较好的结果，这也为后续的研究提供一定的参考。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制备螺四氢噻吩的BINOL轴手性硫脲有机催化剂，起始原料为：3-羟基-2-萘甲酸。

优选的，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%；