[发明专利]螺环苄胺-膦和制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型螺环苄胺-膦和制备方法及其应用。具体的讲是以取代的7-三氟甲磺酰氧基-7′-二芳基膦基-1，1′-螺二氢茚为起始原料，经两步或三步反应合成本发明所说的新型螺环苄胺-膦。将该新型螺环苄胺-膦和铱前体进行络合，再经过离子交换，可以得到含不同阴离子的铱/螺环苄胺-膦络合物。该新型螺环苄胺-膦的铱络合物能够催化多种α-取代丙烯酸的不对称氢化反应，表现出很高的活性和对映选择性，具有很好的工业化前景。

背景技术

过渡金属催化的不对称合成是当前有机合成化学研究领域中的热点(Ohkuma，T.；Kitamura，M.；Noyori，R.Catalytic Asymmetric Synthesis，Wiley，New York，2000)。催化不对称合成的关键是手性催化剂的合成。而手性催化剂的合成，其核心是手性配体的合成，因为手性配体是手性催化剂产生不对称控制的源泉。设计合成新型手性配体和催化剂是催化不对称合成发展的原动力。

手性羧酸被广泛地应用于药物和天然产物的合成中，是一类重要的合成砌块。其中α-芳基取代丙酸，如萘普生和布洛芬，是当今世界上广泛应用的非甾体类镇痛消炎药。发展高效、高选择性地合成光学活性α-取代丙酸的方法，具有重要的应用价值。过渡金属催化α-取代丙烯酸的不对称氢化是获得该类化合物最直接、最有效的方法之一。在过去的几十年里，人们对过渡金属催化α-取代丙烯酸的不对称氢化进行了大量研究，发展出了一些有效的手性配体和催化剂。迄今在α-取代丙烯酸的不对称氢化中取得最好结果的是轴向手性双膦配体和钌的络合物催化剂，但是该类催化剂一般要求氢气压力在6MPa以上才能给出好的结果，如果降低氢气压力，反应的活性和对映选择性随之降低。(1.Ohta，T.；Takaya，H.；Kitamura，M.；Nagai，K.；Noyori，R.J.Org.Chem.1987，52，3174；2.Chan，A.S.C.；Laneman，S.A.US5144050，1992；3.Benincori，T.；Brenna，E.；Sannicolò，F.；Trimarco，L.；Antognazza，P.；Cesarotti，E.；Demartin，F.；Pilati，T.J.Org.Chem.1996，61，6244；4.Pai，C.-C.；Lin，C.-W.；Lin，C.-C.；Chen，C.-C.；Chan，A.S.C.J.Am.Chem.Soc.2000，122，11513；5.Qiu，L.；Wu，J.；Chan，S.；Au-Yeung，T.T.-L.；Ji，J.-X.；Guo，R.；Pai，C.-C.；Zhou，Z.；Li，X.；Fan，Q.-H.；Chan，A.S.C.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2004，101，5815)。这种高压的反应条件对仪器设备要求很高，而且在生产中会面临很多安全问题。双膦配体和铑的络合物催化剂也被用于α-取代丙烯酸的不对称氢化，虽然部分铑催化剂在α-芳基取代丙烯酸的不对称氢化中取得较高的对映选择性，但是催化剂用量比较大(1mol％)，而且对α-烷基取代丙烯酸底物只有中等的对映选择性(1.Robin，F.；Mercier，F.；Ricard，L.；Mathey，F.；Spagnol，M.Chem.Eur.J.1997，3，1365；2.Hu，W.-H.；Pai，C.C.；Chen，C.C.；Xue，G.-P.；Chan，A.S.C.Tetrahedron：Asymmetry1998，9，3241；3.B.；Mohar，B.；Stephan，M.Org.Lett.2010，12，3022)。最近，一些手性膦-噁唑啉配体和铱的络合物也被用于催化α-取代丙烯酸的不对称氢化，但是其转化数(TON＜100)和转化频率(TOF＜13h^-1)较低，对映选择性最高仅有88％ee，无法满足实际应用的要求(1.Scrivanti，A.；Bovo，S.；Ciappa，A.；Matteoli，U.Tetrahedron Lett.2006，47，9261；2.Zhang，Y.；Han，Z.-B.；Li，F.-Y.；Ding，K.-L.；Zhang，A.Chem.Commun.2010，46，156)。综上所述，对于α-取代丙烯酸的不对称催化氢化反应，已有手性配体和催化剂还存在着氢气压力高、催化剂用量大、反应时间长、底物比较局限等缺点，不利于实际应用。因此发展新型高效的手性配体和相应催化剂，克服已知配体和催化剂存在的缺点是本领域研究的重点之一。

发明内容