[发明专利]一种2-吡啶酮类化合物的不对称催化氢化方法

说明书

技术领域

本发明属于药物合成化学领域，涉及一种对酮类化合物进行不对称氢化的方法，具体涉及一种2-吡啶酮类化合物的不对称催化氢化方法。

背景技术

光学活性的醇类化合物在药物、农药、香料等精细化工方面的应用十分广泛，近年来，对其各种合成方法的研究日益增多。前手性酮的不对称氢化是制备光学活性醇的最重要的方法之一。该方法催化活性高，反应时间快，原子经济性好，产物分离方便，后处理简单，副反应少，因而引起了广泛的关注。

基于此原因，众多手性配体被开发应用于前手性酮的不对称氢化反应，其中具有代表性的是日本科学家野依良治(Ryoji Noyori)发明的手性联萘配体和中科院院士周其林发明的手性螺环配体，对简单芳香酮类化合物的不对称氢化均实现了很好的选择性。对于2-吡啶芳基酮类化合物的不对称氢化，目前只有比较少的报道，而且已有的报道对于底物有很大的局限性——当底物为2-吡啶-芳基酮时，芳基的邻位必须有取代基才能保证得到较高的对映选择性，否则很低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种2-吡啶酮类化合物的不对称催化氢化方法，突破了原来的局限性(当底物为2-吡啶-芳基酮时，芳基的邻位必须有取代基才能保证得到较高的对映选择性)。通过该方法可以简便且高效地合成光学活性2-吡啶芳基(烷基)醇类化合物，从而可以应用于医药卫生和精细化工等领域。

本发明所提供的技术方案具体如下：

一种2-吡啶酮类化合物的不对称催化氢化方法，包括如下步骤：

步骤一，将手性配体与金属铑前体在有机溶剂中，20～40℃下进行反应0.5～2小时，得到催化剂，手性配体是(R)-Binapine或者(S)-Binapine，结构式为：

步骤二，将反应体系置于高压釜中，加入2-吡啶酮类化合物，在氢气氛围下，反应温度20℃～50℃，氢气压力5～50个大气压，反应20-24小时。

作为本发明的优选，金属铑前体为二(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铑。

作为本发明的优选，所述金属铑前体与所述手性配体的摩尔比例为1∶0.8～1.2。

作为本发明的优选，原位催化剂与2-吡啶酮类化合物的摩尔比为1:100～5000。

作为本发明的优选，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、三氟乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙醚、甲苯中的任意一种或几种。

另外，本发明优选，2-吡啶酮类化合物是下述通式A1表示的化合物。

在通式A1中，R₂为C₁-C₁₅的直链或支链的烷基或烯基，或C₃-C₁₅的环状饱和烃基，或有取代基和无取代基的芳香基团或芳香杂环基团；R₁为-Cl、-Br、-I、C₁-C₁₅的直链或支链的烷基或烯基、C₃-C₁₅的环状饱和烃基、或有取代基和无取代基的芳香基团或芳香杂环基团。

本发明在步骤一中得到的催化剂不进行单独分离，连续地进行步骤二。

本发明的优势主要体现在以下方面：(1)催化效率高：可以在短时间和低压条件下较快的得到产物；(2)催化剂用量少：故而原子经济性高；(3)催化效果好：对大部分2-吡啶酮底物可以实现99％的转化和最高99％的立体选择性。基于以上的众多优点，本发明不对称还原的方法具有非常好的工业化前景。

本发明操作简单，转化率和选择性高，成本低廉，具有原子经济性高、环境友好等优点，具有非常光明的工业化应用前景。

具体实施方式

在本发明方法中，使2-吡啶酮类化合物发生不对称氢化反应时，2-吡啶酮类化合物与原位催化剂的摩尔比例为100～5000∶1。此时，实际上对于2-吡啶酮与原位催化剂的摩尔比例没有任何限制，因为原位催化剂的催化效率之高使得在使用很少量的原位催化剂的情况下，也能够使2-吡啶酮的不对称氢化顺利地进行，并且能够获得很高的转化率和诱导效果。这一点从以下实施例也能知晓。

在本发明中，使2-吡啶酮类化合物发生不对称氢化反应时，反应温度可根据需要任意设定，但是，从反应效率以及操作安全性上考虑，反应温度为20～50℃，优选20～30℃.