[发明专利]手性氢过氧环物的不对称环氧化方法

说明书

本发明涉及前手性烯键式不饱和基质的不对称环氧化方法。采用本发明的方法制得的环氧化物是有旋光活性的，并可作为制备各种具有生理活性的产品的合成中间体。

美国专利4，471，130和4.764，628中披露了采用外消旋或非手性的烷基氢过氧化物与钛配合物催化剂一起对烯丙基醇类进行环氧化的方法。所述的钛配合物催化剂中含有旋光的醇盐取代基。

RebeR等〔J.Org.Chem.43，180（1978）J.Am.Chem.Soc.102，5602（1980）〕披露了采用旋光活性的过氧化物环氧化烯烃的方法，该过氧化物是从缩酮、席夫碱或异吲唑酮衍生的。但仅观察到较低程度的不对称诱导效应（对映异物体过量小于10%）。

Takata等〔Bull.Chem.Soc.Jpn.59，1275（1986）;Tetr.Lett.27，1591（1986）〕给出了采用旋光活性的过氧化物不对称氧化硫化物的方法，该旋光活性的过氧化物是通过单重氧化四氢噻唑的衍生物制备的。该亚砜产品的旋光纯度最好时为中等（其对映异物体过量小于或等于37%）。

很明显，需要一种别的方法，该方法能以不对称的方式对烯键式未饱和的基质进行环氧化，得到旋光活性的产物。

本发明提供了一种制备具有旋光活性的环氧化物的方法，该方法包括在一有效量的催化剂存在的条件下，将前手性烯键式未饱和的基质与旋光的氢过氧化物反应，该催化剂选自第四副族、第五副族或第六副族的过渡金属化合物。

在一个实施例中，该方法包括将前手性的烯丙基类醇与具有下列结构的旋光氢过氧化物反应：

其中，R¹、R²和R³各不相同，并选自氢、1-12碳直链、支链烷基或环烷基、芳烷基、芳基或取代芳基。该反应是在一有效量的可溶性过渡金属催化剂存在的条件下，在一惰性溶剂中进行的，该过渡金属催化剂选自钼、钒、钛、锆、钽和钨的化合物。

在另一实施例中，本发明的方法包括在一有效量的可溶性钛催化剂存在的条件下，在一无水的惰性有机溶剂中将烷基醇与旋光的乙基苯氢过氧化物反应，制备出手性缩水甘油产品。

根据本发明的方法，任何合适的前手性烯键式未饱和基质均能被不对称地环氧化。术语“前手性”是指该基质结构必须有可能形成旋光的环氧化产物。对称取代的烯键式未饱和基质，如乙烯和四甲基乙烯，均不适合作为本方法的基质，因为对应的环氧化物将不是手性的。

合适的烯键式未饱和的基质的例子包括取代的和未取代的脂肪族、脂环族及芳香族烯烃，该基质可以是烃类、酯类、醇类、酮类、醚类、卤化物、等等。基质可含一个以上的碳-碳双键，而且本身可以是单体、低聚物或聚合物。一类优选的基质为具有3-30碳原子的脂肪族和芳香族烯烃。用作说明的烯烃有α-烯烃或内烯烃，如，丙烯、1-丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、1-庚烯、2-庚烯、3-庚烯、1-辛烯、2-辛烯和3-辛烯;芳香族乙烯化合物，如，苯乙烯、芳基取代的苯乙烯和α-取代的苯乙烯;支链烯烃，如，2-甲基-1-戊烯和新己烯;以及取代的环烯烃，如，3-甲基-1-环己烯。可以使用含有卤素、氧、硫等取代基的烯键式未饱和的基质，例如，烯丙基氯、甲代烯丙基氯、异丁烯酸甲酯、甲基乙烯基酮、等等。

本发明的方法更优选是采用有一个醇基官能团（C-OH）和一个碳-碳双键的基质，其中，醇基官能团和碳-碳双键被0到2个碳原子隔开。此类基质通常可用下列分子式表示：

其中n＝0-2，每个R可以相同，也可不同，并且可以是任何不影响环氧化的惰性基团，如，氢、烷基、芳烷基、芳基、取代的芳基或卤素。

在本发明的方法中，特别优选的是采用前手性的烯丙基类醇（n＝0）作为基质，虽然高级烯丙基类醇也可以使用。下列结构通式的伯烯丙基类醇特别适合：