[发明专利]一种氧杂螺环化合物及其合成与拆分方法

说明书

本发明涉及化学合成技术领域，涉及一类氧杂螺环化合物的合成与拆分，具体提供了一条合成氧杂螺环化合物的方法，并对反应的路线进行了恰当的优化，经过优化后仅需要简单的四步就可以得到螺环二氟中间产物，并且该合成方法在操作上也非常简便，容易进行进一步的放大。此外，其中的氧杂螺环二酚可以通过便宜易得的拆分试剂进行有效的拆分。

技术领域

本发明涉及一种氧杂螺环化合物及其合成与拆分。该化合物可以作为手性配体的骨架结构，在不对称催化领域具有很高的潜在应用价值，属于不对称催化领域。

背景技术

手性螺环配体的催化性能研究始于1992年，Kumar等人将光学纯的cis,cis-螺[4,4]-1,6-壬二醇修饰的氢化铝锂，成功地应用于酮的不对称还原，取得了优秀的对映选择性(最高可达98％ee)。1996年，Keay等人将同样的手性二醇作为手性辅基修饰丙烯酰氯，成功地应用于环戊二烯的不对称Diels-Alder反应中。随后，陈新滋和蒋耀忠等在此骨架基础上设计合成了不同类型的双齿亚磷酸酯配体，并探讨了其在铑催化的不对称氢化和氢甲酰化反应中的应用。其中，在α-脱氢氨基酸及其甲酯的不对称氢化反应中取得了很好的反应活性(反应时间小于10min)和很高的对映选择性(94-99％ee)，这也是螺环骨架的手性配体在不对称催化反应中的首次应用报道。从1999年起，Sasai等人先后设计合成了手性螺环双异噁唑啉配体、双异噁唑配体、异噁唑-异噁唑啉配体、双噁唑啉配体和双吡唑配体，并证明了其在一些Cu(II)及Pd(II)催化的不对称反应中可以取得很好的效果。

1999年，Birman等从丙酮和间甲氧基苯甲醛出发，经过六步反应得到了外消旋的螺二氢茚二酚(SPINOL)。该二酚与氯甲酸薄荷醇酯形成的非对映异构体可以通过柱层析进行分离，从而得到光学纯的螺环二酚。

在此基础上，南开大学的周其林等在2002年报道了更为实用的拆分方法，他们利用氯化苄基辛可宁啶和对映异构体中的一种易形成包结物的特点，通过简单的回流、冷却、结晶、过滤和酸化等步骤就可以得到光学纯的螺二氢茚二酚。随后，他们从螺二氢茚和螺二芴骨架的酚羟基上引入相应取代基团，合成了一系列具有不同结构的单齿磷配体、双齿磷配体、膦-氮配体、膦-噁唑啉配体、双噁唑啉配体以及膦-胺基-吡啶三齿配体等。

与早期的螺环配体相比，由于苯并环的引入，消除了配位基团与螺环相连处的中心手性，使配体变得更为简单易修饰。而且，这样的配体结构更为刚性，从而增强了配体的手性控制能力。因此，周其林等人将该类配体成功应用于不对称氢化、不对称碳-碳键形成以及不对称碳-杂原子键的形成等多种类型的催化反应中，取得令人瞩目的成果。他们的工作也极大地推动了手性螺环配体的发展。

周其林小组基于螺环骨架的手性配体在不对称催化领域取得了巨大的成功，使螺环配体在短短数十年间发展成了一类重要的配体，他们的配体基本上都是基于螺二氢茚骨架之上的，因此具有很强的刚性。但是，和轴手性配体的发展相比，螺环骨架配体不仅是在数目上还是在应用上都显得较为不足，其中很重要的一个原因就是螺环骨架的合成比较困难，修饰也仅限于已有的骨架。因此发展新型的螺环骨架具有深远的意义和非常高的研究价值。合成螺环骨架化合物的难点在于季碳中心的构建，在以往的例子中，季碳中心的构建无一例外的是采用Lewis酸或者Bronsted酸促进的双重Friedel-Craft反应。开发新的构建螺环骨架的方法具有非常高的研究价值和应用价值。

发明内容

在不对称催化领域，催化剂中配体的骨架对于化学反应的活性，区域选择性和立体选择性。在过去的几十年间，螺环骨架配体已经被证明是一种优势骨架配体。本专利提供了一种新型的氧杂螺环骨架化合物的合成和拆分方法。本发明采用了一种新颖的分子内芳香亲核取代反应首次完成了氧杂螺环二酚骨架化合物的合成和拆分。

本发明的主要目的是：

1)提供了一种构建螺环骨架化合物的新方法。

2)提供了一系列具有氧杂螺环骨架的结构新颖的化合物。