[发明专利]一类水溶性的手性二胺衍生物及其应用和制备

说明书

技术领域

本发明涉及一类新型水溶性的手性二胺及其衍生物，以及在不对称催化中的应用和制备 方法，属于有机化学领域。

背景技术

绿色化学研究直接关系到人类社会的可持续发展，水溶液中的催化反应一直是绿色化学 研究的重点和热点。水作为溶剂有许多优点：其一，廉价易得、安全可靠、无毒无污染。其 二，通过简单的相分离即可分离得到产物。而以有机溶剂为介质的反应，产物的分离往往耗 能大，且生产过程中有大量有机溶剂的排放，对环境造成严重的污染。其三，水相催化反应 往往具有一些有机相催化反应不具备的特殊反应性能。生命体系中的高效、高选择性的反应 都是在水介质中实现的，因而水相反应研究将为化学家研究、认识生命的本质提供帮助。

近二十年以来，水相中的有机金属催化反应研究尤其是不对称催化研究引起了广泛的关 注[Acc.Chem.Res.2002，35，533；Adv.Synth.Catal.2002，344]。金属催化的有机反应要在水 介质中进行，除了反应试剂对水介质稳定外，合成水溶性配体是关键所在。近年来，手性二 胺及其衍生物在有机合成中的应用日益增多，尤其是在不对称催化领域；并在一系列反应中 显示出非常高的立体控制能力[Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1998，37，2580；Chemn.Soc.Rev.2006， 35，226；Org.Biomol.Chem.2006，4，393]。因此，水溶性手性二胺配体及其在不对称催化中的 应用正受到越来越多的关注。

2001年，英国科学家Williams[Tetrahedron Lett.2001，42，4037；Tetrahedron Lett.2001，42， 4041]通过苯磺酰基在配体上引入了SO₃^-，得到水溶性的N-单磺酰化配体及其钠盐V-VIII， 以异丙醇为氢源，实现了醇/水体系中酮的不对称氢转移还原，与有机均相反应相比，反应活 性与立体选择性基本保持(90％-97％ee)。但反应介质是醇/水两相体系，并没有实现纯水相反 应。

2003年，邓金根等人[Org.Lett.2003，5，2103]发展了一种双磺化的水溶性手性二胺配 体IX，以甲酸钠为氢源，在表面活性剂SDS存在下，实现了纯水相中酮的不对称氢转移还原。 该反应虽然是在水相中进行的，但需加入表面活性剂；且该配体与金属形成的络合物用于不 对称催化时，反应速度很慢，一般需24小时。

金属催化的有机反应要在水介质中进行，往往因有机底物的溶解性差，大大地影响了反 应的速度和效率(低的收率和循环效果)。外加表面活性剂以形成胶束或胶囊[Angew.Chem.Int. Ed.2005，44，7174]中介的水相反应在一定程度上解决了有机物在水相的溶解性问题；可是， 通常由于外加小分子表面活性剂形成的胶束或胶囊不够稳定往往影响反应结果。如果催化剂 自身是两亲化合物，具有表面活性剂的特性，在水中能形成稳定的胶束或胶囊，可以预见其 可能表现出良好的催化反应活性和选择性。另一方面，催化活性中心位于两亲化合物中心的 两亲催化剂因具有良好的包裹能力和一定空穴，是理想的纳米反应器，其特殊的微环境能对 反应的速度和选择性产生积极影响[Chem.Soc.Rev.2002，31，69]。通常在有机溶剂中两亲化 合物成分散状，不能形成胶束或胶囊，因而不利于特殊微反应环境或者说稳定空穴的形成。 两亲化合物在水相中易于形成稳定的分子胶束，可以预见是更理想的微反应器 [Acc.Chem.Res.2003，36，39]；同时，更为重要的是水相催化反应对发展绿色化学、保护生态 环境具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一类水溶性的手性二胺，该类水溶性的手性二胺的金属络合物能 有效地催化水相不对称反应，实现不对称催化反应的绿色化。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一类水溶性的手性二胺，其特征在于该类化合物为光学纯的N-单磺酰化-1，2-二-(2’ -氨基苯基)-1，2-乙二胺及其衍生物或其盐，化合物的结构如通式I、II、III和IV所示：