[发明专利]一种催化不对称Michael加成反应的方法及其催化剂

说明书

本发明属于催化有机合成技术领域，具体涉及一种催化不对称Michael加成反应的方法及其催化剂，以硝基烯烃和1,3‑二羰基酮为原料，杯[4]方酰胺环己二胺衍生物为催化剂，二氯甲烷为溶剂进行Michael加成催化反应，反应结束后，浓缩溶剂，通过硅胶柱层析分离得产物。本发明的杯[4]方酰胺环己二胺催化剂合成工艺条件温和、催化效率高，且室温条件下催化反应即可获得较好的ee值，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于催化有机合成技术领域，尤其涉及一种催化不对称Michael加成反应的方法及其催化剂。

背景技术

近二十年里，含有氢键供体的手性催化剂逐渐被化学家们开发使用。在这些不同氢供体的手性催化剂中，以硫脲为核心结构的手性催化剂主宰了这一领域，其他含氢供体结构的催化剂很少被开发。方酰胺催化剂是在手性硫脲的研究基础上，获得了同时具有亲核性又具亲电性的手性催化剂。它还具有供电子性和受电子性的氢键性质，并且具有独特的刚性结构，因此它的潜在价值逐渐被化学家所挖掘。

现有技术中方酰胺催化剂通常用于不对称Michael加成反应和一系列不对称串联反应，获得加合物或加合杂环化合物。但催化反应种类较局限，且需要进一步拓展，催化效果有待提高。

Michael加成反应是指亲电的共轭体系(电子受体)与亲核的碳负离子(电子给体)进行的共轭加成反应，是有机合成中构筑C-C键，增长碳链的常用方法之一。有机催化的不对称Michael加成反应则被认为是立体选择性构筑碳碳键和碳杂原子键的一种有力可靠的方法，在全合成的手性构筑中得到成功运用。近年来，有机催化剂广泛的运用到各种亲核试剂与不同迈克尔受体(如α,β-不饱和醛、酮、硝基烯、烯基砜等)的共轭加成反应中，并且表现出了优秀的反应活性和立体选择性。

现有技术中，Michael加成反应通常采用硫脲类催化剂、Y(OTf)₃、手性冠醚络合物、有机配体(三丁基磷)等。但是，现有催化剂存在催化效率低、稳定性差、不易得，合成价格昂贵等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中不对称Michael加成反应催化剂制备困难、催化效率低、稳定性差等问题，提供一种杯[4]方酰胺环己二胺衍生物催化不对称Michael加成反应的方法。

现有技术中，对超分子杯芳烃的下沿修饰较多，而本发明的设计是直接在杯芳烃上沿通过方酰胺的桥连作用接入手性环己二胺衍生物，打破了频繁下沿修饰的局限，丰富了杯芳烃化学修饰种类，并且利用杯芳烃上沿空腔与底物包结优势，发挥杯穴的选择识别作用，因此，与下沿接入相比较是一种突破。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种杯[4]方酰胺环己二胺衍生物，其结构式为结构式I或II所示：

所述的杯[4]方酰胺环己二胺衍生物为结构式I或结构式II。

一种催化不对称Michael加成反应的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)以硝基烯烃和1,3-二羰基酮为原料，杯[4]方酰胺环己二胺衍生物为催化剂，在溶剂存在的条件下进行Michael加成反应，反应温度为0～50℃，反应时间为3～48小时；

2)步骤1)反应结束后，浓缩溶剂，经乙酸乙酯和石油醚柱层析分离，纯化得产物，采用HPLC分析产物的光学选择性(ee)；

所述硝基烯烃与1,3-二羰基酮的摩尔比为1:2；所述催化剂用量为硝基烯烃的1～20mol％；所述溶剂为1,4-dioxane(1,4-二氧六环)、THF(四氢呋喃)或CH₂Cl₂(二氯甲烷)。

所述硝基烯烃为芳香族硝基烯烃；所述芳香族硝基烯烃为β-硝基苯乙烯、取代β-硝基苯乙烯中的一种。