[发明专利]一种吡啶环C4位磺酰基、磷氧基官能团化的Pybox配体及其合成方法和应用

说明书

本发明提出一种新的吡啶环C4位磺酰基、磷氧基官能团化的Pybox配体及其合成方法，从简单易得4‑溴‑2.6‑二甲酸甲酯吡啶为反应原料，与磺酰基钠盐或磷氢化合物化合物进行反应，三步制得具有手性的高效催化活性的含有磺酰基或磷氧基官能团化的Pybox配体。本发明Pybox配体具有结构新型、性质稳定等优点；本发明所述合成方法具有合成方法简单、催化活性高、适用范围广、反应条件温和、操作简便等优点，具有广泛应用前景。

技术领域

本发明涉及有机化合物技术领域，具体涉及一种新的吡啶环C4位磺酰基、磷氧基官能团化的Pybox配体及其合成方法和应用。

背景技术

Pybox配体是一类具有C2对称性的三齿型手性配体，1989年Nishiyama小组首次合成出Pybox配体，并将它与三价铑形成手性络合物，实现了对酮的硅氢化反应，以高达95％对映选择性得到手性醇类化合物(H.Nishiyama,et al,Organometallics 1989,8,846)，吡啶环和噁唑啉环上的N原子上的孤对电子可与很多金属配位，常见的配位金属有铑、铜、铁、镍、锌、镁等等，由于手性中心位于噁唑啉上，与金属离子配位生成的络合物催化剂后，手性基团离配位中心很近，所以金属离子在催化过程会起了一个很强且直接的不对称诱导的作用，目前科学家使用Pybox作为配体，已经实现了很多类型的不对称催化反应，例如不对称的环(氮杂)丙烷化、1，3偶极环加成反应、Diels-Alder反应、氰化反应等等(G.Desimonietal,Chem.Rev.2003,103,3119)，正是由于Pybox配体在不对称催化反应中有着众多的应用，如何合成结构多样性的Pybox配体就成了科学家们的热点研究内容。

然而合成结构多样性的Pybox配体，目前一般有两种方法，第一种方法：从噁唑环出发，通过在噁唑上引入不同的取代基，改变噁唑环上位阻和电性效应，来调节不对称诱导效果，但该方法比较简单，只需要使用不同结构手性氨基醇，就可以合成噁唑环上具有不同结构的Pybox配体，但是研究意义不大，目前研究比较多是第二种方法：在吡啶环上的C4位进行修饰，通过改变C4位上不同的取代基来调节吡啶环上的位阻和电性，从而影响与配位金属配位作用来调节不对称的诱导效果，例如：在1992年，Nishiyama小组通过合成吡啶环C4位带有不同取代基Pybox配体，来研究其对酮的硅氢化反应有何影响时，实验结果发现当吡啶环C4位上带有氯取代的拉电子基团的配体时，硅氢化的反应速率明显比带有给电子基团的配体要快。而且实验结果也表明吡啶环C4位带有取代基的配体对反应的对映选择性也有明显的提高(H.Nishiyama,et al,J.Org.Chem.1992,57,4306)。正是因为吡啶环C4位带有不同取代基的Pybox配体，对反应有着巨大的影响，科学家们对吡啶环C4位Pybox的配体的修饰成了研究热门，经过近30年的努力，目前已经实现了以下三类C4位的修饰Pybox配体，第一类是卤素取代的配体；通过4-氧代-1,4-二氢-2,6-吡啶二甲酸为原料与二氯亚砜、五氯(溴)化磷卤化等一系列反应制备而来，第二类是氧、氮取代的配体，可以通过吡啶环上C4位卤化的吡啶二甲酸酯类化合物与羟基、氨基类化合物发生SN2取代反应，也可以通过吡啶环上C4位羟基吡啶二甲酸酯化合物与卤代烃的取代反应来合成，第三类是烷烃、芳烃取代的配体，是通过吡啶环上C4位卤化的吡啶二甲酸酯类化合物在使用钯、镍等金属作为催化剂与烷烃或芳烃类化合物发生偶联反应来制备得到，以上的三类Pybox配体在不对称催化的反应中都有文献报道，并且取得的优秀的对映选择性。

尽管科学家们已经合成了一系列吡啶环上带有不同取代基的Pybox配体，但是对于杂原子取代的配体，目前仅实现了氧、氮取代的，而对于其它杂原子(例如硫、磷取代)的Pybox配体却未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一类新型的吡啶环C4位磺酰基、磷氧基官能团化的双噁唑配体即Pybox配体及其合成方法，所述配体结构新型、性质稳定、催化活性高。所述合成方法简单，具有适用范围广、反应条件温和、操作简便等显著特点。