一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性Click合成方法

本发明涉及click反应领域，特别涉及一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法。

背景技术：

1、click反应的主旨是通过小单元的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成，尤其强调开辟以碳-杂原子键(c-x-c)合成为基础的组合化学新方法，并借助这些反应来简单高效地获得分子多样性。在药物开发和生物医用材料等的诸多领域中，它已经成为最为有用和吸引人的合成理念之一。

2、然而，click反应还存在着一些问题，例如，反应过程中所使用的催化剂昂贵，且难于回收利用，金属残留，分离困难及其造成的产率下降等等，限制了click相关反应的应用。因此，寻找一种轴手性click反应方法尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术，本发明开发了一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，该方法利用高分子负载金属铑的不对称催化剂使炔烃与叠氮发生轴手性click反应，高分子负载金属铑的不对称催化剂不但有着优秀的反应活性以及对映选择性；而且还具有催化剂可回收循环使用，无金属浸出，分离简便等优势。

2、基于此，本发明提供了一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，所述炔烃与所述叠氮在高分子负载金属铑的不对称催化剂的催化作用下发生轴手性click反应，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的结构式为：其中，n1为10-100的整数，n2为1-10的整数，n3为1。

3、更加具体的，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的制备方法为：

4、步骤1，(s)-联萘酚与新戊酰氯在碱性催化剂的作用下发生单酯化反应，得到中间体(s)-1；步骤2，所述中间体(s)-1与液溴在所述(s)-联萘酚的另一个萘酚环6’位上发生溴取代反应，之后加入nahso3水溶液猝灭，淬灭结束后萃取有机相后浓缩，将浓缩物进行酯水解反应，得到中间体(s)-2；步骤3，中间体(s)-2与(4-乙烯基苯基)硼酸在6’位溴取代基位置进一步发生4-乙烯基苯基偶联反应，得到中间体(s)-3；步骤4，中间体(s)-3、亚氨基芪、三氯化磷在碱性催化剂作用下发生亚磷酰胺化反应，得到单体1；步骤5，单体1与(1,5-环辛二烯)氯铑(i)二聚体发生络合反应，将反应后的反应液过滤即得单体2溶液；步骤6，单体2溶液在共聚催化剂、引发剂的作用下与苯乙烯、二乙烯基苯发生共聚反应，反应结束后，将反应产物过滤并洗涤、干燥，得到所述高分子负载金属铑的不对称催化剂。

5、其中，所述单酯化反应的过程控制为：将(s)-联萘酚与碱性催化剂溶于溶剂中，于-5～5℃条件下滴加新戊酰氯，滴毕升温至20～30℃反应4～6h；其中，(s)-联萘酚与新戊酰氯的摩尔比为1:(1.0～1.01)。

6、所述溴取代反应的过程控制为：将中间体(s)-1溶于溶剂中，于-5～5℃条件下加入液溴，加毕保温反应3～4h；其中，中间体(s)-1与液溴的摩尔比为1:(1.8～2.2)。

7、所述酯水解反应的过程控制为：所述浓缩物中加入溶剂和强碱溶液混匀，于20～30℃反应2～3h，然后用强酸酸化至ph为1～2。

8、所述强碱溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、醋酸钠、醋酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化锂溶液中的至少一种；所述强碱溶液的浓度为5-6mol/l。

9、所述强酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种；所述强酸溶液的浓度为3mol/l。

10、所述偶联反应的过程控制为：将中间体(s)-2、(4-乙烯基苯基)硼酸、pd(pph3)4、k2co3与溶剂混合均匀，于氮气保护下加热回流反应10～14h；其中，中间体(s)-2、(4-乙烯基苯基)硼酸、k2co3、pd(pph3)4的摩尔比为1:(1.2～1.3):(2.5～3.5):0.03。

11、所述亚磷酰胺化反应的过程控制为：将碱性催化剂、pcl3溶于溶剂中，于-5～5℃下滴加亚氨基芪，滴毕于20～30℃反应3～4h，再于-5～5℃加入中间体(s)-3，加毕于20～30℃反应18～20h；其中，中间体(s)-3、亚氨基芪、pcl3、碱性催化剂的摩尔比为1:1:(1～1.05):(5～7)。

12、所述络合反应的过程控制为：氮气保护下将溶剂、单体1与(1,5-环辛二烯)氯铑(i)二聚体混合均匀，于20～30℃反应2～3h，即得单体2溶液；其中，单体1和(1,5-环辛二烯)氯铑(i)二聚体的摩尔比为1:(0.5～0.52)。

13、所述共聚反应的过程控制为：将单体2溶液、二乙烯基苯、偶氮二异丁腈、苯乙烯和溶剂混合均匀后，升温至55～65℃，于500～700rpm搅拌下反应36h；其中，单体2、二乙烯基苯、苯乙烯的摩尔比为1:(1-10):(10-100)，偶氮二异丁腈的摩尔用量为单体2摩尔量的1-5％。

14、所述碱性催化剂为et3n、n,n-二异丙基乙胺、吡啶、哌啶中的至少一种。

15、所述溶剂为乙腈、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、石油醚中的至少一种。

16、进一步地，所述轴手性click合成方法，包括以下步骤：在惰性气体保护下，将所述高分子负载金属铑的不对称催化剂在溶剂中混合均匀，于室温条件下加入所述炔烃、所述叠氮，加毕反应10～24h；反应结束后，过滤后浓缩得到产物。

17、进一步地，所述轴手性click反应的反应方程式为：

18、

19、其中，r1为芳基、杂芳基、杂原子烷基中的任意一种；r2为芳基或烷基。

20、进一步地，所述炔烃为1a～1j中的任意一种，所述1a～1j的分子结构式如下：

21、

22、进一步地，所述叠氮为2a～2e中的任意一种，所述2a～2e的分子结构式如下：

23、

24、进一步地，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的摩尔量为所述炔烃摩尔量的0.001～0.2倍。

25、进一步地，所述叠氮摩尔量为所述炔烃摩尔量的0.5～3.0倍。

26、进一步地，所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、对二甲苯、乙腈、甲叔醚中的至少一种。

27、优选的，所述溶剂为乙腈。

28、进一步地，所述轴手性click合成方法也可以采用连续流方法，具体步骤包括：

29、s1、将所述高分子负载金属铑的不对称催化剂填入固载床，将固载床接入连续流装置，并用氮气吹扫连续流装置的管路；

30、s2、将所述炔烃、所述叠氮溶剂中，将混合溶液使用注射泵以恒定流速注入连续流装置进行反应，反应结束后收集流出液，减压浓缩后采用柱色谱层析，即得产物。

31、综上所述，本发明具有以下有益效果：

32、本发明利用高分子负载金属铑的不对称催化剂使炔烃与叠氮发生轴手性click反应，高分子负载金属铑的不对称催化剂不但有着优秀的反应活性以及对映选择性；而且还具有催化剂可回收循环使用，无金属浸出，分离简便等优势。

技术特征：

1.一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述炔烃与所述叠氮在高分子负载金属铑的不对称催化剂的催化作用下发生轴手性click反应，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的结构式为：其中，n1为10-100的整数，n2为1-10的整数，n3为1。

2.根据权利要求1所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，包括以下步骤：在惰性气体保护下，将所述高分子负载金属铑的不对称催化剂在溶剂中混合均匀，于室温条件下加入所述炔烃、所述叠氮，加毕反应10～24h；反应结束后，过滤后浓缩得到产物。

3.根据权利要求2所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述轴手性click反应的反应方程式为：

4.根据权利要求1所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述炔烃为1a～1j中的任意一种，所述1a～1j的分子结构式如下：

5.根据权利要求1所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述叠氮为2a～2e中的任意一种，所述2a～2e的分子结构式如下：

6.根据权利要求2所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的摩尔量为所述炔烃摩尔量的0.001～0.2倍。

7.根据权利要求2所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述叠氮摩尔量为所述炔烃摩尔量的0.5～3.0倍。

8.根据权利要求2所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、对二甲苯、乙腈、甲叔醚中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性click合成方法，其特征在于，所述轴手性click合成方法采用连续流方法，具体步骤包括：

技术总结
本发明涉及一种非均相催化炔烃与叠氮的轴手性Click合成方法，所述炔烃与所述叠氮在高分子负载金属铑的不对称催化剂的催化作用下发生轴手性Click反应，所述高分子负载金属铑的不对称催化剂的结构式为：其中，n1为10‑100的整数，n2为1‑10的整数，n3为1。该方法利用高分子负载金属铑的不对称催化剂使炔烃与叠氮发生轴手性Click反应，高分子负载金属铑的不对称催化剂不但有着优秀的反应活性以及对映选择性；而且还具有催化剂可回收循环使用，无金属浸出，分离简便等优势。

技术研发人员：游恒志,王君雯,李国威,黄均荣,卿晶,贾雪雷,梁峰,陈芬儿
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13