[发明专利]一种手性季鏻盐相转移催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种手性季鏻盐相转移催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以天然氨基酸为起始原料制备而成，原料来源广泛，合成简单。该类催化剂具有多个修饰位点，结构多样，可调控性极强，同时具有多个氢键给体位点，具有很强的手性诱导催化能力，同时对空气和水十分稳定，容易储存，具有良好的水溶性，对环境友好，具有很强的实用性和工业化应用价值。

技术领域

本发明属于相转移催化剂技术领域，具体涉及一种手性季鏻盐相转移催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，手性相转移催化剂在有机化学中应用得到了快速发展。相转移催化剂能使非均相反应在温和条件下进行，反应速率加快，产率明显提高，这一技术在实验室和工业上得到了广泛的应用。季鏻盐作为一类相转移催化剂，其具备热稳定性高、催化效率好、可循环使用且毒性小等优点，其作为相转移催化剂广泛应用于多种重要生物活性分子和药物分子的合成。手性季鏻盐主要分为碳鏻型(Maruoka)和氮鏻型(Ooi,Ma)两类，代表性的骨架有联萘骨架和氨基酸骨架。目前已报道的季鏻盐大多数为单功能的刚性催化剂，含有柔性骨架的双功能手性季鏻盐催化例子很少。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种手性季鏻盐相转移催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以天然氨基酸为起始原料，构建了一类柔性的双功能的手性手性季鏻盐相转移催化剂，该催化剂相比现有报道的刚性结构季鏻盐催化剂，有明显不一样的手性控制和诱导能力，弥补了现有刚性催化剂的不足，大大拓展了季鏻盐催化剂的结构类型和范围，彰显了该类催化剂在不对称催化领域的应用潜力。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种手性季鏻盐相转移催化剂，包括如下的结构通式及其相应的对映异构体、非对映异构体和消旋体：

其中，R₁为氢，C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基，杂环或取代的杂环；R₂为Boc，Ts，酰基，脲，硫脲或取代的硫脲，羰基或取代的羰基及其衍生物；R₃为C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基，萘基或取代的萘基；X为卤素，BF₄，OTf，OAc，OBoc或磷酸根；

R_a为氢，TBS，TMS，TBDPS，TES，TPS，TIPS，Boc，Ac，Ts及其衍生物。

进一步地，手性季鏻盐相转移催化剂的结构通式为：

其中，R₄为C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基，杂环或取代的杂环；R₅为Boc，羰基或取代羰基，硫脲，脲，C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基。

进一步地，手性季鏻盐相转移催化剂的结构式为：

进一步地，手性季鏻盐相转移催化剂的结构通式为：

其中，R_d为C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基，杂环或取代的杂环；R_e为Boc，羰基或取代羰基，硫脲，脲，C_1-20烷基，苯基或者取代的苯基，苄基或取代的苄基。

进一步地，手性季鏻盐相转移催化剂的结构式为：