[发明专利]轴手性咪唑盐化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及手性催化剂的合成技术领域，具体涉及轴手性咪唑盐化合物及其制备方法。

背景技术

由咪唑盐产生的氮杂卡宾不仅能作为有机催化剂进行不对称有机催化，同时它与金属的配位能力非常强，能与大部分过渡金属进行配位，形成氮杂卡宾金属络合物，其金属络合物广泛应用于各种催化反应中。此外，氮杂卡宾的前体咪唑盐具有很好的稳定，它对空气、湿度都很稳定，更重要的是它能够很好的进行催化剂的负载，用于工业催化。值得注意的是，由手性咪唑盐产生的手性氮杂卡宾在催化性能、不对称选择性方面都有着良好的表现，特别是轴手性氮杂卡宾在不对称选择性方面有着极其优秀的表现，使之倍受各国科学家的亲睐。由于咪唑盐产生的氮杂卡宾性质和膦配体相类似(通常人们称其为膦配体类似物)，同时手性氮杂卡宾在很多方面具有比手性膦配体更加优越的特点，如氮杂卡宾和金属进行配位是在反应中往往不可逆的；氮杂卡宾与金属形成的络合物对空气、水和热都有良好的稳定性，合成简单方便，容易保持；同时它还能忍受大部分氧化剂的氧化，能够用于不对称氧化反应中(而有机膦配体则对氧化剂非常敏感，限制了其在氧化反应中的应用)。因此，手性氮杂卡宾是一种比手性膦配体更加优越的手性配体，在很多方面已经显示了其特有的优势，具有广阔的应用前景。

如施敏研究员报道的轴性氮杂卡宾在不对称催化方面有着良好的不对称选择性(W L Duan，M Shi.Chem Commun.2003，2916-2917)。RajanBabu教授报道的轴性氮杂卡宾(D S.Clyne，J Jin，E.Genest，J C.Gallucci，TV.RajanBabu.Org Lett.2000，2，1125-1128)及Hoveyda教授报道的轴性氮杂卡宾在不对称催化方面也有着不俗的表现(J.Van Veldhuizen，S.Garber，J.Kingsbury，A.Hoveyda.J.Am.Chem.Soc.2002，124，49544955)、(J.Van Veldhuizen，J.Campbell，R.Giudici，A.Hoveyda.J.Am.Chem.Soc.2005，127，6877688296877)。

但是，由于手性氮杂卡宾合成困难，特别是轴手性咪唑盐或轴手性氮杂卡宾合成较困难，大大限制了新型轴手性氮杂卡宾的合成与应用。目前只有少数轴手性咪唑盐或轴手性氮杂卡宾被报道，同时对我国拥有自主知识产权的轴手性咪唑盐或轴手性氮杂卡宾鲜有报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一类轴手性咪唑盐化合物及其制备方法。

本发明的轴手性咪唑盐化合物，其具体结构如下：

所述R¹为氢原子、羟基、芳基、取代氨基、巯基、烷基硫、芳基硫、砜基、磺酰胺、膦、羧酸、酯基中的任一种；Y为氢原子、烷基或芳基中的任一种；R²、R³、R⁴、R⁵为氢原子、C1-C12的烷基、烷氧基和芳基中的任一种，R²、R³、R⁴、R⁵可以相同，也可以不同；所述m＝0-4，n＝0-2；X为卤素、BF₄、PF₆或-OTf中的任一种。

本发明提供的轴手性咪唑盐化合物制备方法具体通过下述技术方案实现：

(1)将联萘轴手性二胺化合物溶于醇与酸体积比为2∶1-20∶1的醇酸混合溶剂中进行酸化反应，温度为25-80℃，反应1-24小时后蒸发除去溶剂得固体中间产物；(2)所述固体中间产物在含P₂O₅的干燥器中干燥3-6小时后，在惰性气体保护下再溶于2-20ml的原酸三烷基酯中，反应温度80-130℃，反应1-24小时后得反应液；(3)将所述反应液冷却至室温并析出固体产品，所述固体产品过滤后用Et₂O洗涤得到轴手性咪唑盐化合物。

上述醇为无水甲醇或无水乙醇。

上述酸为氢卤酸、HBF₄、HPF₆或HOTf中的任一种。

上述原酸三烷基酯的烷基碳原子数为C1-C12。

本发明的轴手性咪唑盐化合物不仅可以与碱作用形成轴手性氮杂卡宾；还可以与金属作用形成轴手性氮杂卡宾金属络合物。