专利名称：三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯的方法。
背景技术：
不对称三羰化反应以烯烃、甲醇和一氧化碳为原料，在手性金属络合物催化 剂作用下， 一步合成光学纯2-羰基戊二酸酯。该反应的目标产物手性2-羰基戊 二酸酯是一种重要的有机合成中间体，可用于手性药物以及功能高分子的合成。 同时，对该反应合成2-羰基戊二酸二甲酯的研究，将加深对烯烃与一氧化碳交替 共聚反应中链终止过程的认识，从而更有效地合成手性功能高分子材料。
Consiglio等人于1996年首次报道苯乙烯、甲醇和一氧化碳为原料的不对称 三羰化反应(M. Sperrle, G. Consiglio， J. Organometal. Chem.， 1996， 506, 177)。以 手性钯络合物催化剂[Pd(H20)2{(5)-MeO-BIPHEP}](OTf)2 (其中配体 问-MeO-BIPHEP结构如下图所示)催化该反应，得到手性2-羰基戊二酸二甲酯 产物，但所得产物化学选择性低，且一氧化碳压力高达35MPa。 2000年，该小 组使用系列手性钯络合物催化剂(M. Sperrle, G. Consiglio, Inorg. Chim. Acta.， 2000, 300-302, 264)，当以手性钯络合物[Pd(H20M(5)-MeO-BIPHEP〉](BF4)2催化
该反应时，三羰化产物的选择性提高到32% ; 以(OTf)2作催化剂，降低氧化剂苯醌用量，选择性最 高可达37%，但底物转化率降低。到目前为止，钯络合物催化的不对称三羰化反 应所得产物的化学选择性均有待提高，且反应条件苛刻(9 35MPaCO压力)。 因此，寻找不对称三羰化反应新催化体系，降低一氧化碳压力、高选择性地合成 手性2-羰基戊二酸酯具有重要意义。
<formula>formula see original document page 3</formula>
发明内容
本发明的目的在于提供一种三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲 酯的方法。
本发明通过以下措施来实现
本发明以苯乙烯、甲醇以及一氧化碳作为反应物，以钯盐和手性配体
(5)-P-PHOS原位合成的手性钯络合物作为主催化剂，以苯醌和对甲苯磺酸作为 助催化剂，经三羰化反应一步合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯。 本发明的反应式如(I)所示
<formula>formula see original document page 4</formula>
一种三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯的方法，其特征在 于该方法以苯乙烯、甲醇以及一氧化碳作为为反应物，以乙酰丙酮钯和手性膦 配体原位生成的手性钯络合物作为主催化剂，苯醌和对甲苯磺酸作为助催化剂， 在40~80 。C、 3~7 MPa下反应30-50小时，经三羰化反应一步合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯；所述的手性膦配体选自(5)-P-PHOS，其结构如式(II)所示:
<formula>formula see original document page 4</formula>
本发明所述的方法，苯乙烯用量为甲醇的l 6mo1。/0。 本发明所述的方法，乙酰丙酮钯用量为苯乙烯的0.1~0.6mol%。 本发明所述的方法，手性配体(5)-P-PHOS用量为苯乙烯的0.1~0.6 mol%。 本发明所述的方法，助催化剂苯醌用量为苯乙烯的50~150mol%。 本发明所述的方法，助催化剂对甲苯磺酸用量为苯乙烯的0.5~1.5mol%。 本发明所述的方法，甲醇既作为反应物之一，也作为反应介质。 本发明的优点在于以苯乙烯、甲醇和一氧化碳等价廉易得的化学品为原料，
+ 3CO+ 2CH3OH
钯盐,问-P-PHOSi H3CO' CH3OH经不对称三羰化反应只需一步即可合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯产物。 手性膦配体(S)-P-PHOS为白色粉末状固体，在空气中可稳定存在，操作方便。 所需一氧化碳压力由文献方法的9~35 MPa降至5~7 MPa，反应条件更为温和。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明，通过实施例进行说明。
实施例1:
向100 mL Shlenk瓶中加入乙酰丙酮钯(0.025 mmol, 8.4 mg)，手性配体 (5)-P-PHOS (0.025 mmo1, 16.0mg)，甲醇4mL，磁力搅拌发生络合反应。向高 压釜中加入苯乙烯(5mmo1, lmL)、苯醌(5 mmol, 0.54 g)、对甲苯磺酸(0.05 mmol,8.6mg)。在氮气保护下，将上述甲醇溶液转移入高压釜中。密封高压釜， 充氮气置换三次，充一氧化碳压力至5.5MPa，于50。C油浴中反应38小时。反 应结束，冷至室温，放空未反应的气体，向反应混合液中加入甲苯、搅拌、过滤， 将滤液经柱层析分离得产物手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯，比旋光为[a]D2G = +27。 (c, 0.28, CH2C12)。
权利要求
1、一种三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯的方法，其特征在于该方法以苯乙烯、甲醇以及一氧化碳作为为反应物，以乙酰丙酮钯和手性膦配体原位生成的手性钯络合物作为主催化剂，苯醌和对甲苯磺酸作为助催化剂，在40～80℃、3～7MPa下反应30～50小时，经三羰化反应一步合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯；所述的手性膦配体选自(S)-P-PHOS，其结构如式(II)所示
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于苯乙烯用量为甲醇的l~6mol%。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于乙酰丙酮钯用量为苯乙烯的0.1 0.6
4、 如权利要求l所述的方法，其特征在于手性配体(5)-P-PHOS用量为苯乙 烯的0.1~0.6 mol%。
5、 如权利要求1所述的方法，其特征在于助催化剂苯醌用量为苯乙烯的 50~150mol%。
6、 如权利要求1所述的方法，其特征在于助催化剂对甲苯磺酸用量为苯乙 烯的0.5 1.5mo1。/。。mol%。
全文摘要
本发明公开了一种三羰化反应合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯的方法。该方法以苯乙烯、甲醇以及一氧化碳作为反应物，以钯盐和手性配体(S)-P-PHOS原位合成的手性钯络合物作为主催化剂，以苯醌和对甲苯磺酸作为助催化剂，经三羰化反应一步合成手性2-羰基-3-苯基戊二酸二甲酯。该方法使一氧化碳压力大大降低，反应条件更加温和。
文档编号C07C69/73GK101665432SQ20081015087
公开日2010年3月10日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者崔玉明, 王来来, 赵庆鲁 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所