[发明专利]具有P-立体中心的轴手性联芳基化合物及其合成方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有P‑立体中心的轴手性联芳基化合物及其合成方法和应用，所述化合物的结构式如下所示，其是以手性三价铑[Cp^XRh(III)]作催化剂，二芳基膦酰胺和二芳基乙炔为原料，在三氟甲磺酸银或六氟锑酸银及醋酸银辅助下对映选择性地偶联得到。本发明以二芳基乙炔为起始原料，该类化合物性质稳定且易于制备，但该类化合物少见应用于芳基化反应。以往方法主要用溴代芳烃和芳基硼酸等进行芳烃芳基化。本发明采用简单的二芳基乙炔作为芳基化试剂，通过对芳基膦酰胺和二芳基乙炔中C‑H键的双重活化立体专一地合成轴手性联芳基和P‑中心手性化合物，具有反应条件温和，对映选择性高和较好的非对映选择性等优点。

技术领域

本发明涉及一种具有P-立体中心的轴手性联芳基化合物，以三价铑催化合成该化合物的方法及其应用。

背景技术

阻旋异构的手性化合物是芳香族化合物中应用广泛的一类化合物，其在医药试剂、有机分子催化剂和手性配体等方面具有重要应用，受到人们广泛的关注和研究，并已开发出许多方法来合成联芳基化合物，主要包括有机分子催化和金属催化等方法。尽管取得了一些进步，但仍存在一些挑战有待改进，例如需要使用化学计量的手性助剂和需要对起始原料进行预官能化，因此，克服以上局限成为合成此类靶向化合物的普遍趋势。在这方面，不对称C-H键活化因具有原子经济性和步骤经济性，同时能从简单易得的原料出发通过一步反应合成复杂分子的优点已成为目前解决此类局限的重要方法之一。

在过去数十年中，C-H键活化作为一种高效、简洁的合成方法，越来越多基于该方法构建轴手性分子的成果相继被报道。早期的工作集中在钯催化的C-H活化上，现阶段大多数研究主要通过对芳烃进行C-H官能化，增大空间位阻的方式来构建手性轴。我们课题组以炔烃作为偶联组份，通过动态动力学转化实现了联芳基化合物的合成(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,13288)，但芳烃直接芳基化的策略是直接构建轴手性化合物的方法之一。2012年，Yamaguchi和Itami报道了通过Pd催化条件下萘基硼酸作为芳基化剂的杂环芳烃的芳基化构建联芳基轴手性化合物的反应(Chem.Sci.2012,3,2165)。2020年，Cramer以1-溴萘为芳基化试剂实现了联芳基化合物的合成(J.Am.Chem.Soc.2020,142,2161)。同时，Rh，Ir催化的C-H活化也取得了长足进展。2017年，Waldmann实现了手性环戊二烯基Rh(III)催化的大位阻苯甲酰胺与重氮萘醌的不对称C-H芳基化反应(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,2429)。Cramer进一步拓展了使用手性Cp^XIr(III)作为催化剂，手性酸辅助下通过对膦氧化物去对称化策略的芳基化反应(Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,12901)。我们也发展了以邻炔基苯胺环化策略构建手性2，3′-联吲哚的芳基化反应(J.Am.Chem.Soc.2019,141,9527)。2020年，You利用富电子杂环芳烃作为芳基化试剂，实现了1-芳基异喹啉的芳基化反应，高效构建了轴手性的多环芳烃化合物(J.Am.Chem.Soc.2020,142,15678)。

尽管取得了以上进展，但轴手性的合成仍亟待更容易获得的芳基化试剂。由于1-萘基是一类典型的大位阻芳环，因此1-萘基的构建为联芳基的合成提供了一种简便的方法。在此背景下，2019年，Wang在Satoh-Miura环化反应中，选择性实现了萘环芳烃的构建(Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,4019；Angew.Chem.,Int.Ed.2019,58,6732)，其中炔烃为萘环提供了四个碳原子(I型)。另一方面，可对炔烃进行化学选择性调控，通过双重C-H活化，可以使炔烃在萘环形成过程中贡献10个碳原子。这种超常的选择性仅见于两例报道，但尚未开发出对映选择性的催化体系。因此，为了进一步拓宽炔烃在轴手性构建方面的应用，我们拟选用磷酰胺和炔烃1:2偶联，通过C-H活化-去对称化，(非)对映选择性地合成具有轴手性和P-中心手性的联芳基化合物。

发明内容