[发明专利]一种非金属催化的不对称碳氢键氧化制备手性碳氢键氧化产物的方法

说明书

本发明提供了一种非金属催化的不对称碳氢键氧化制备手性碳氢键氧化产物的方法：以式Ⅰ所示的酰胺类化合物为原料，在可见光源下，有机染料为光催化剂，手性双齿化合物为手性添加剂，在有机碱的作用下，反应制得式Ⅱ所示的手性碳氢键氧化产物。本发明首次提出采用非金属的方法来合成手性碳氢键氧化产物的方法，可以无金属的条件下制备具有光学活性的手性二醇衍生物，原料来源易得，节约成本，反应条件温和，操作简便，原子经济性高。且反应的转化率也较好，一般均可达到80％，对映体选择性也较高，一般为80％～95％。

技术领域

本方法涉及一种非金属催化的C(sp³)-H氧化制备手性碳氢键氧化产物的方法，尤其是通过该方法可以无金属的条件下制备具有光学活性的手性二醇衍生物。

背景技术

手性是自然界的一种基本属性，“沙利度胺事件”使人们逐渐认识到了手性的重要性。邻二醇结构广泛存在于天然产物、生物活性化合物中，在合成化学中的也起到了重要作用。[a)Kagan,H.B.；Riant,O. Chem.Rev.1992,92,1007；b)Sakai,K.；Suemune,H.Tetrahedron: Asymm.1993,4,2109；c)Bhowmick,K.C.；Joshi,N.N.Tetrahedron:Asymm.2006,17,1901；d)Song,Z.-L.；Fan,C.-A.；Tu,Y.-Q.Chem.Rev. 2011,111,7523；e)Díaz-de-Villegas,M.D.；Gálvez,R.Badorrey,J.A.； López-Ram-de-Víu,M.P.Chem.Eur.J.2012,18,13920.]在大多数情况下，这些化合物的立体结构可以影响它们的转化和生物活性。

[Sekhon,B.S.J.Mod.Med.Chem.2013,1,10.]

不对称碳氢键氧化反应由于具有原子经济性，操作简单，底物适用范围广等优点，是最有效的获得手性羟基化合物的方法之一。控制碳氢键氧化反应的选择性很有挑战性，目前已经建立了两种C-O键形成的反应模式，各种手性过渡金属配合物或酶催化的C(sp³)-H键的金属氧插入C-H键被报道用于C-O键的合成。[a)Milan,M.；Bietti,M.；CostasM.Chem.Commun.2018,54,9559；b)Zheng,C.；You,S.-L.RSC Adv.,2014,4,6173]

上述反应中都涉及金属的参与，非金属的不对称碳氢键氧化反应还未见报道。因此,发展非金属的不对称氧化体系，实现高对映体选择性的非活化C-H的不对称氧化反应具有重要的研究价值和意义。

发明内容

现有技术中已有报道的方法中，如果要合成特定构型的手性C-H 键氧化化合物，催化方法必须含有金属或者用到含金属的酶，目前尚没有采用非金属体系实现不对称C-H键氧化的报道。

本发明通过使用已知的手性双齿配体与有机小分子光催化剂催化不对称C(sp³)-H氧化反应，可以获得很好的转化率与对映体选择性，本方法的使用底物范围广，具有很好的官能团容忍性，且通过该方法可以简单的合成有用的药物分子中间体。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种非金属催化的不对称碳氢键氧化制备手性碳氢键氧化产物的方法，所述方法为：以式Ⅰ所示的酰胺类化合物为原料，在可见光源下，有机染料为光催化剂，手性双齿化合物为手性添加剂，在有机碱的作用下，反应制得式Ⅱ所示的手性碳氢键氧化产物；

式Ⅱ中，*代表手性碳原子。

本发明的反应式可用下式表示：

式Ⅰ和式Ⅱ中，R¹为C1～C12的烷基、C3～C12的环烷基或环烯基、 C6～C20的芳基或C4～C12的含N、O、S的杂环芳基，