[发明专利]轴手性环二酚化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种手性化合物及其制备方法与应用，具体涉及一种轴手性环二酚化合物及其制备方法与应用。

背景技术

光活性有机化合物广泛存在于生物分子、天然产物和药物中，它们的制备主要是通过酶促有机反应、有机催化和过渡金属不对称合成。其催化效率高度依赖于手性诱导源，如酶中的手性氨基酸残基、手性催化剂、过渡金属的手性配体。在已有的不对称合成中，有机催化和过渡金属催化的不对称合成最为常用。因此，开发手性有机催化剂、特别是手性配体至关重要。在过去的几十年中，已经开发出了数千种手性配体，并成功地应用于学术界和工业领域中，这些配体中许多是轴手性的配体。众所周知，在已有的轴手性配体中，轴手性的联二酚是最常用的关键核心结构，最突出轴手性核心结构应该是联二萘酚(BINOL)和螺环二酚(SPINOL)(图1)。BINOL和SPINOL的衍生物已广泛地用作不对称合成的手性配体和催化剂。然而，这些催化反应性和对映选择性与底物密切相关。迄今为止，在不对称催化合成中，还没有一个万能的配体，这主要原因在于手性配体的几何、立体结构和/或电子效应的微小变化会导致反应性和对映选择性的巨大差异。化学家们已经意识到，轴手性的刚性和二面角可以通过桥链的长短来调节。遗憾地是，已有的桥链都是通过烷基-氧-芳基形成的醚键来实现的，这种醚键不利于配体的进一步修饰，因此这类配体的多样性至今为止都非常有限，因此需要提供一种全新结构的轴手性化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种全新结构的轴手性环二酚(CYCNOL)配体，本发明通过在联二酚上引入全碳的桥链，克服了现有技术中的不足；本发明所提供的配体通过改变全碳6,6'-链长来调节二面角，能够用于不对称反应中。

本发明所提供的轴手性环二酚化合物，其结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示，

式Ⅰ和式Ⅱ中，n为1～5之间的自然数，R¹和R²均表示苯环上的至少一个取代基，R³表示环A上的至少一个取代基，R¹、R²和R³各自独立地选自H、碳原子数为1～5的烷基、芳基、卤素、硝基、醚基、磺酰基、膦酰基、胺基、酰胺基和酯基；所述芳基可为苯基。

所述轴手性环二酚化合物的结构式具体如式Ⅰ-1或式Ⅱ-1所示，即为含有八元环的配体，

所述轴手性环二酚化合物的结构式具体如式Ⅰ-2或式Ⅱ-2所示，即为含有九元环的配体，

所述轴手性环二酚化合物的结构式具体如式Ⅰ-3或式Ⅱ-3所示，即为含有十元环的配体，

所述轴手性环二酚化合物的结构式如式Ⅰ-4或式Ⅱ-4所示，即为含有十一元环的配体，

所述轴手性环二酚化合物的结构式具体如式Ⅰ-5或式Ⅱ-5所示，即为含有十二元环的配体，

所述轴手性环二酚化合物的结构式具体如式Ⅰ-6或式Ⅱ-6所示，即为含有取代基的九元环的配体，

本发明进一步提供了式Ⅰ或式Ⅱ所示轴手性环二酚化合物的制备方法，包括如下(1)或(2)的步骤：

(1)当式Ⅰ或式Ⅱ中，n为2～5之间的自然数时，包括如下步骤：

1)式1所示化合物与式a所示化合物进行Wittig反应，得到式2所示化合物；

式1和式2中，R¹和R²均表示苯环上的至少一个取代基，R¹和R²各自独立地选自H、碳原子数为1～5的烷基、芳基、卤素、硝基、醚基、磺酰基、膦酰基、胺基、酰胺基和酯基；所述芳基可为苯基；

式a中，R³表示亚甲基或次甲基上的至少一个取代基，R³选自H、碳原子数为1～5的烷基、芳基、卤素、硝基、醚基、磺酰基、膦酰基、胺基、酰胺基和酯基；所述芳基可为苯基；

式2中，R³表示环B上的至少一个取代基，R³选自H、碳原子数为1～5的烷基、芳基、卤素、硝基、醚基、磺酰基、膦酰基、胺基、酰胺基和酯基；所述芳基可为苯基；

n'为1～4之间的自然数；

2)在冰浴条件下，式2所示化合物与三溴化硼经脱甲氧基化反应得到式3所示化合物；