[发明专利]叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用

说明书

本申请涉及硅化学研究领域，尤其涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用。其中，一方面本申请涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷新型制备方法，具有反应式I所示的反应过程：R₁选自芳基、杂环基；X选自氯、溴。本申请旨在一定程度解决一种位阻较大叔丁基取代的二氢硅烷的制备难题，发明了一种新型、高效、安全的方法，避免危险试剂的使用，能够快速制备种类多样性的该类化合物，较好解决目前文献报道的叔丁基取代的二氢硅烷底物范围较窄的短板，对于一系列芳基和杂环取代基都具有较好兼容性。

技术领域

本申请属于硅化学研究领域，尤其涉及一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用。

背景技术

二氢硅烷作为一种重要的有机合成中间体，广泛应用于药物化学、有机功能材料和合成化学之中。近十年来，有机硅化学得到了快速的发展，构建有机硅手性中心由遥不可及，变为了现实。构建有机硅手性中心，通常采用去对称化策略，实现前手性的二氢硅烷，到硅手性中心的华丽转变。而在该转变过程中，叔丁基取代的二氢硅烷的位阻效应，可以显著提高手性识别的过程，有利于高效构筑有机硅手性中心。近些年，叔丁基取代的二氢硅烷作为一种有机硅手性前体，在过渡金属催化的不对称碳-氢硅基化过程中发挥着重要作用，成为构建有机硅手性中心重要的合成子。

目前文献报道的合成叔丁基取代的二氢硅烷类化合物，通常采用以下两种方法合成的：(1)苯基三氯硅烷与叔丁基锂进行卤锂交换反应，后通过四氢铝锂还原得到；(2)芳基卤代物在叔丁基锂作用下，锂化后，与叔丁基三氯硅烷进行卤锂交换反应，最后通过四氢铝锂还原得到的。(1)、(2)两种方法，都需要涉及危险的叔丁基锂试剂，且操作过程较为繁琐，无法进行工业化应用。此外，上述两种方法仅适用于芳基叔丁基取代的二氢硅烷的制备，存在底物适用范围较窄的短板。因此，发展高效、简便、安全的方法，快速实现该类化合物的制备，探索其在硅化学中的应用范围，将具有重要的意义。

(1)

(2)

发明内容

针对现有技术，本申请的目的在于提供一种叔丁基取代的二氢硅烷和手性硅烷的制备方法与应用，旨在解决现有叔丁基取代的二氢硅烷制备方法底物适用范围较窄，仅适用于芳基叔丁基取代的二氢硅烷的短板；另外，目前文献报道的叔丁基取代的二氢硅烷制备过程中涉及叔丁基锂试剂，制备过程危险且繁琐的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供了一种叔丁基取代的二氢硅烷，其包括如式(1)所示的结构；

其中，R₁选自芳基、杂环基中的任一种。

本申请叔丁基取代的二氢硅烷以Si原子为中心原子，Si原子上分别连接有两个氢原子和一个R₁，其中，R₁为芳基、杂环基。本申请叔丁基取代的二氢硅烷可以作为一种有机硅手性前体，在过渡金属催化的不对称碳-氢硅基化过程中发挥着重要作用，且可作为构建有机硅手性中心重要的合成子。本申请叔丁基取代的二氢硅烷含有芳基、杂环基，通过过渡金属催化的不对称碳-氢硅基化反应，可以得到种类多样性的手性硅烷，为其在药物化学、有机功能材料和合成化学中的应用奠定了基础。

本申请第二方面提供了一种叔丁基取代的二氢硅烷的制备方法，包括如下步骤：

将三氢硅烷与格氏试剂在溶剂和添加剂存在的条件下发生取代反应，得到叔丁基取代的二氢硅烷，其中，所述叔丁基取代的二氢硅烷的制备方法具有反应式I所示的反应过程：