專利名稱：一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體及其制備方法和應(yīng)用，屬于有機(jī)合成和手性催化劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噁唑啉及其衍生物是一類重要的含氮、氧的五元雜環(huán)化合物，在醫(yī)藥、農(nóng)藥和材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。近年來，由于手性雙噁唑啉作為配體具有結(jié)構(gòu)多樣性、手性源易得、 不對稱催化誘導(dǎo)性能好等優(yōu)點(diǎn)，成為不對稱催化合成研究領(lǐng)域中非常重要的一類手性配體。進(jìn)一步地，所述手性雙噁唑啉配體與過渡金屬形成的手性雙噁唑啉金屬絡(luò)合物，可用于環(huán)丙烷化反應(yīng)、氮雜環(huán)丙烷化反應(yīng)、烯丙基取代反應(yīng)、Diels-Alder反應(yīng)、烯丙基氧化反應(yīng)、 醛的親核加成反應(yīng)、自由基加成反應(yīng)、Henry反應(yīng)、Michael加成、Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)、Aldol 反應(yīng)等多種不對稱催化反應(yīng)(McManus, H. A. ；Guiry, P. J. Chem. Rev. 2004，104， 4151)。然而，由于有機(jī)反應(yīng)類型和底物的多樣性，能夠適用于催化多種有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的手性配體或催化劑的數(shù)量非常有限。因此，設(shè)計(jì)和合成具有高催化活性的手性配體和催化劑， 并發(fā)展新的手性配體化合物是非常重要的。以光學(xué)活性氨基酸或手性氨基醇為反應(yīng)物，可以方便獲得兩個(gè)構(gòu)型的手性噁唑啉配體。已知的噁唑啉制備方法包括雙羧酸經(jīng)過雙羥酰胺中間體關(guān)環(huán)、通過使用特殊試劑使雙羧酸與氨基醇直接關(guān)環(huán)等(Ghosh，Α. K. ；Mathivanan, P. ；Cappiello, J. Tetrahedron Asymmetry 1998，9，1)。上述方法中有的使用強(qiáng)腐蝕性的二氯亞砜或三氯氧磷，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；有的使用比較昂貴的試劑，如二丁基二氯化錫、二乙氨基三氟化硫(DAST)，不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。在有機(jī)合成領(lǐng)域，氧磷基團(tuán)作為一類重要的氫鍵受體在晶體工程和材料領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而利用噁唑啉配體與三苯基氧磷基團(tuán)結(jié)合以得到三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體還未見文獻(xiàn)報(bào)道，因此需要設(shè)計(jì)合成一種新型的雙功能手性配體化合物。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中雙噁唑啉配體的種類和數(shù)量有限，適用于催化多種不對稱催化反應(yīng)中的配體數(shù)量少的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體，增加了雙噁唑啉配體的種類，拓展了雙噁唑啉配體在手性合成技術(shù)和其它領(lǐng)域中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的之二在于提供一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，所述方法可以制備手性和非手性的三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體。本發(fā)明的目的之三在于提供一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的用途，所述配體可與過渡金屬鈀形成手性雙噁唑啉金屬絡(luò)合物，用于催化不對稱烯丙基烷基化反應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體，所述配體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式I所示
權(quán)利要求
1. 一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體，其特征在于所述配體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式I所示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體，其特征在于所述配體具有手性中心，為左旋異構(gòu)體、右旋異構(gòu)體或外消旋體。
3.—種如權(quán)利要求1所述的三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，其特征在于 當(dāng)所述配體化學(xué)結(jié)構(gòu)式中R1為氫、甲基、異丙基、叔丁基或芐基；R2為氫時(shí)，具體制備步驟如下①惰氣保護(hù)下，在反應(yīng)器中加入鎂屑和四氫呋喃，45 55°C下滴加溴苯基-2-噁唑啉衍生物和四氫呋喃的混合物，滴加完畢后回流1 12小時(shí)，得到相應(yīng)格氏試劑；②冷卻至室溫，滴加苯磷酰二氯與四氫呋喃的混合物，常溫?cái)嚢璺磻?yīng)12 M小時(shí)；③用水淬滅反應(yīng)，用二氯甲烷萃取，得到的有機(jī)相1用飽和氯化鈉溶液洗滌分液后，得到有機(jī)相2，將有機(jī)相2用無水硫酸鈉干燥、濃縮后經(jīng)硅膠柱層析分離，得到一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體；其中，所述鎂屑物質(zhì)的量溴苯基-2-噁唑啉衍生物物質(zhì)的量=1 1 ；所述溴苯基-2-噁唑啉衍生物物質(zhì)的量苯磷酰二氯的物質(zhì)的量=2. 5 3 1 ；所述硅膠柱層析分離展開劑為二氯甲烷與甲醇的混合溶劑；二氯甲烷的體積甲醇的體積=50 1 ；所述制備反應(yīng)化學(xué)方程式如下，其中所述溴苯基-2-噁唑啉衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式 II所示，所述相應(yīng)的格氏試劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式III所示；式II和式III中R1為氫、甲基、 異丙基、叔丁基或芐基；R2為氫
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，其特征在于①惰氣保護(hù)下，在反應(yīng)器中加入鎂屑、四氫呋喃和10 30mg碘，45 55°C下滴加溴苯基-2-噁唑啉衍生物和四氫呋喃的混合物，滴加完畢后回流1 12小時(shí)，得到相應(yīng)格氏試劑。
5.一種如權(quán)利要求1所述的三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，其特征在于 當(dāng)所述配體化學(xué)結(jié)構(gòu)式中R1為氫、甲基、異丙基、叔丁基、苯基或芐基；R2為氫或苯基時(shí)，具體制備步驟如下步驟一、①惰氣保護(hù)下，在反應(yīng)器中加入鎂屑和四氫呋喃，45 55°C下滴加鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛和四氫呋喃的混合物，滴加完畢后回流1 12小時(shí)，得到相應(yīng)格氏試劑；②冷卻至室溫，滴加苯磷酰二氯與四氫呋喃的混合液，常溫?cái)嚢璺磻?yīng)5 M小時(shí)；③用水淬滅反應(yīng)，用二氯甲烷萃取，得到的有機(jī)相1用飽和氯化鈉溶液洗滌分液后，得到有機(jī)相2，將有機(jī)相2用無水硫酸鈉干燥、濃縮后經(jīng)硅膠柱層析分離，得到雙[2-(1，3-二氧戊烷-2-基)苯基]苯基氧磷；步驟二、將步驟一中得到的雙[2-(1，3-二氧戊烷-2-基)苯基]苯基氧磷、對甲苯磺酸和丙酮加到反應(yīng)器中，溶解后加入水，控溫至70 90°C。薄層色譜監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)度，待反應(yīng)完全停止加熱、攪拌，冷至室溫除去溶劑，得到的剩余物經(jīng)硅膠柱層析分離，得到2，2'-(苯基亞磷?；?雙苯甲醛；步驟三、將步驟二中得到的2，2'-(苯基亞磷?；?雙苯甲醛、手性氨基醇、4A分子篩和二氯甲烷加到反應(yīng)器中，常溫?cái)嚢璺磻?yīng)12 M小時(shí)。冷卻后加入N-溴代丁二酰亞胺， 反應(yīng)1 2小時(shí)后，過濾除去白色固體，濾液分別用飽和碳酸氫鈉、飽和焦硫酸鈉溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥后，濃縮除去溶劑，剩余的油狀物經(jīng)硅膠柱層析分離， 得到一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體；其中，步驟一中所述鎂屑物質(zhì)的量鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛物質(zhì)的量=1 1;所述鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛物質(zhì)的量苯磷酰二氯的物質(zhì)的量=2 1;所述硅膠柱層析分離展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合溶劑；石油醚體積乙酸乙酯的體積=1:1;步驟二中所述雙[2-(1，3-二氧戊烷-2-基)苯基]苯基氧磷的物質(zhì)的量對甲苯磺酸的物質(zhì)的量丙酮的體積=5 6mmol Immol 40ml ；優(yōu)選水丙酮的體積=1 100 ； 所述硅膠柱層析分離展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合溶劑；石油醚體積乙酸乙酯的體積=1:1;步驟三中所述2，2'-(苯基亞磷酰基)雙苯甲醛物質(zhì)的量手性氨基醇物質(zhì)的量4A分子篩的質(zhì)量二氯甲烷的體積=Immol 2mmol 1 1. 5g IOml ；所述N-溴代丁二酰亞胺物質(zhì)的量2，2' _(苯基亞磷酰基)雙苯甲醛物質(zhì)的量=2 2. 5 1;所述硅膠柱層析分離展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合溶劑，石油醚乙酸乙酯的體積= 1:2;制備化學(xué)反應(yīng)方程式如下，其中步驟一中所述鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式IV所示，所述相應(yīng)的格氏試劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式V所示，步驟二中所述雙[2- (1，3- 二氧戊烷-2-基)苯基]苯基氧磷的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式VI所示，所述2，2'-(苯基亞磷?；?雙苯甲醛的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式VII所示，其中手性氨基醇中R1為氫、甲基、異丙基、叔丁基、苯基或芐基；R2為氫或苯基對甲苯磺酸, 丙酮/ H2O ‘
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，其特征在于①惰氣保護(hù)下，在反應(yīng)器中加入鎂屑、四氫呋喃和10 30mg碘，45 55°C下滴加鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛和四氫呋喃的混合物，滴加完畢后回流1 12小時(shí)，得到相應(yīng)格氏試劑。
7.一種如權(quán)利要求1所述的三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的用途，其特征在于所述配體與鈀形成雙噁唑啉金屬絡(luò)合物，用于催化不對稱烯丙基烷基化反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體及其制備方法和應(yīng)用，屬于有機(jī)合成和手性催化劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體，其結(jié)構(gòu)式如式I所示；從而增加了雙噁唑啉配體的種類，拓展了雙噁唑啉配體在手性合成技術(shù)和其它領(lǐng)域中的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了一種三苯基氧磷連接雙噁唑啉配體的制備方法，將溴苯基-2-噁唑啉衍生物或鄰溴苯甲醛乙二醇縮醛與鎂反應(yīng)得到相應(yīng)的格氏試劑，再與苯磷酰二氯(PhPOCl2)反應(yīng)，經(jīng)后續(xù)處理得到所述配體。本發(fā)明還提供了所述配體的用途，所述配體可與鈀形成手性雙噁唑啉金屬絡(luò)合物，用于催化不對稱烯丙基烷基化反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07F9/653GK102432636SQ20111025569
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者杜大明, 靳宇 申請人:北京理工大學(xué)