[发明专利]一种手性钌催化剂及其在酮不对称氢化反应中的应用

说明书

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，具体涉及到一种手性金属钌催化剂及其在酮不对称氢化反应中的应用。

背景技术

不对称氢化反应作为不对称合成的核心技术，是合成手性醇最简洁、经济和高效的方法之一，许多天然产物和具有生理活性的有机化合物都含有手性仲醇的结构。手性醇和手性氨基醇是合成手性药物、农业化学品、香料和液晶等物质的重要中间体，也是多种重要化合物，如卤化物、氨基化合物、酯以及醚类化合物的重要前体，同时也可以作为手性源或经过修饰作为手性配体应用于不对称合成中，在化学合成和药物合成中占有重要的地位，具有广阔的市场前景，因此光学活性仲醇化合物的制备越来越受到人们的关注。基于此，人们研发了大量的用于不对称氢化反应的手性催化剂，最具代表性的手性催化剂是日本科学家Noyori发明的由手性二胺和手性膦配体BINAP[2，2′-bis-(diphenylphosphino)-1，1′-binaphthyl]构建的手性金属钌催化剂(其代表性的专利为EP0901997A1、JP2000026344A、JP2003104993A、US6720439B1、WO01/58843A1和WO02/062809A1)，但上述专利方法中所用的催化剂均要用到昂贵的手性膦配体，催化剂的成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本相对低廉同样高效的手性金属钌催化剂。

本发明的另一目的在于将这种手性钌催化剂应用于酮不对称氢化反应中。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种手性钌催化剂，是由手性二胺和非手性膦作为配体，其结构式如下所示：

式中：为手性二胺，X、Y为阴离子，Ru为金属钌元素，为非手性膦配体。所述的手性二胺为：

式中：R¹基团是氢、C₁～C₄₀内的脂肪基团、C₆～C₆₀内的芳香基团、烷氧基、酰基或是氟、氯、溴、碘；R²基团是氢、C₁～C₄₀内的脂肪基团、C₆～C₆₀内的芳香基团、烷氧基、酰基或是氟、氯、溴、碘；R³是基团是氢、C₁～C₄₀内的脂肪基团、C₆～C₆₀内的芳香基团、烷氧基、酰基或是氟、氯、溴、碘；R⁴是基团是氢、C₁～C₄₀内的脂肪基团、C₆～C₆₀内的芳香基团、烷氧基、酰基或是氟、氯、溴、碘；R⁵基团是氢、C₁～C₄₀内的脂肪基团、C₆～C₆₀内的芳香基团、烷氧基、酰基或是氟、氯、溴、碘。

所述的阴离子X，Y分别是氢(H)、卤素(F、Cl、Br或I)、BH₄、羧酸根或烷氧基。

所述的非手性膦配体是单膦配体或双膦配体，其中：单膦配体是PMe₃、PEt₃、P(n-Pr)₃、P(i-Pr)₃、P(n-Bu)₃、P(i-Bu)₃、P(t-Bu)₃、三环己基膦(P(Cy)₃、PPh₃、P(4-CH3-Ph)₃、P(3，5-diCH₃-Ph)或P(3，5-xylyl-Ph)₃；双膦配体是：

式中：n为0、1、2、3、4、5、7、8、9或10；R为C1～C40内的脂肪基团或C₄～C₆₀内各种取代基的芳香基团。

将本发明手性钌催化剂应用于酮不对称氢化反应中，该手性金属钌催化剂可以非常高效地催化如下式所示的酮不对称氢化反应：