一类轴手性联芳烃双膦配体及其制备方法和应用

本发明涉及有机化学，尤其涉及一类轴手性联芳烃双膦配体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、不对称催化合成是当前有机合成化学研究领域中的热点。与配合物催化剂中心金属原子络合的手性配体对调节不对称催化反应活性、调控反应产率以及优化产物选择性、保证产品的光学纯度方面有着重要影响。目前，有机化学界在不对称催化反应的研究与配体的开发方面取得了很大的成就，而若干高效优质的c2轴手性配体的发现与利用则是其中重要的组成部分。利用binap、duphos等c2对称的双膦配体所构建的过渡金属催化体系，化学工作者已经实现了一系列兼具高活性与高对映选择性的不对称氢化、氢胺化、羰基化反应，其中部分反应已经实现了工业化，使许多重要药物及天然产物的商业合成成为可能。但是，尽管我们已经掌握了种类丰富、功能强大的配体群，但仍有不少反应的活性和对应选择性不太理想。故而设计与开发性能优良的手性配体仍然并将长期是不对称催化合成领域的任务与热点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一类轴手性联芳烃双膦配体及其制备方法和应用，制备的轴手性联芳烃双膦配体在过渡金属催化的不对称反应中表现出优异的催化性能。

2、本发明提供了一类轴手性联芳烃双膦配体，具有式ⅰ所示结构：

3、

4、其中，r1、r2、r3、r4、r9、r10、r11、r12分别独立选自氢、卤素、取代或未取代的以下基团：c1～c30的烷基、c1～c30的烷氧基、c3～c30的环烷基或c6～c30的芳基；r3和r4或r9和r10可以连接为脂环或芳环；

5、r5、r6、r7、r8分别独立选自取代或未取代的以下基团：c1～c30的烷基、c3～c30的环烷基、c6～c30的芳基或c4～c30的杂芳基；

6、其中所述取代是被以下取代基中的一种或多种取代：卤素，c1～c30的烷基、c1～c30的卤代烷基、c1～c30的烷氧基、c3～c30的环烷基、c6～c30的芳基或c4～c30的杂芳基；

7、虚线表示单键或双键。

8、可选的，所述r1、r2、r3、r4、r9、r10、r11、r12分别独立选自氢、卤素、取代或未取代的以下基团：c1～c6的烷基、c1～c6的烷氧基、c3～c6的环烷基或c6～c12的芳基；r3和r4或r9和r10可以连接为c5～c6脂环或c6～c12芳环。

9、可选的，所述r1、r2、r3、r4、r9、r10、r11、r12均为h。

10、可选的，所述r5、r6、r7、r8分别独立选自取代或未取代的以下基团：c1～c6的烷基、c3～c6的环烷基、c6～c12的芳基或c4～c12的杂芳基。

11、可选的，所述r5、r6、r7、r8分别独立选自取代或未取代的以下基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环戊基、环己基、苯基、萘基。

12、可选的，上述取代是被以下取代基中的一种或多种取代：卤素，c1～c6的烷基、c1～c6的卤代烷基、c1～c6的烷氧基、c3～c6的环烷基、c6～c12的芳基或c4～c12的杂芳基。

13、可选的，上述取代是被以下取代基中的一种或多种取代：卤素，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、苯基。

14、式ⅰ中，虚线表示单键或双键，即所述轴手性联芳烃双膦配体具有式ⅰ-a或式ⅰ-b所示结构：

15、

16、上述轴手性联芳烃双膦配体的手性构型可以为s构型或r构型，基于此，所述轴手性联芳烃双膦配体具有式(s)-1、(s)-2、(r)-1、(r)-2任一结构：

17、

18、可选的，所述轴手性联芳烃双膦配体具有以下任一结构：

19、

20、

21、上述具体化合物也可以为r构型。

22、本发明提供了上述轴手性联芳烃双膦配体的制备方法。

23、可选的，当所述r5、r6、r7、r8为芳基、杂芳基时，所述轴手性联芳烃双膦配体的制备方法包括以下步骤：

24、

25、以联萘二胺为起始原料，在钯催化下部分氢化，得到8-h联萘胺；

26、8-h联萘胺和溴代丁二酰亚胺混合，在3,3'位上进行溴代反应，得到溴代联萘二胺；

27、溴代联萘二胺在钯催化下与邻酯基硼酸发生suzuki偶联并同时分子内酯化，得到酰胺结构；

28、上述酰胺结构在三氯氧磷作用下脱水，得到氯代中间体；

29、上述氯代中间体和膦亲核试剂进行取代反应，得到轴手性双膦配体。

30、同理，可以得到轴手性联芳烃双膦配体(r)-1；该配体具有轴手性，因此有左旋双膦配体和右旋双膦配体，上述两个对映体的等量混合或者从消旋联萘二胺原料出发则可以得到消旋的双膦配体。

31、上述路线中，将合成的7为原料，按照如下合成路线得到轴手性联芳烃双膦配体(s)-2：

32、

33、以以上路线合成的7为起始原料，化合物7在ddq作用下氧化，得到化合物10；化合物10在三氯氧磷作用下脱水，得到氯代中间体；上述氯代中间体和膦亲核试剂进行取代反应，得到轴手性双膦配体。

34、同理，可以得到轴手性联芳烃双膦配体(r)-2；该配体具有轴手性，因此有左旋双膦配体和右旋双膦配体，该两个对映体的等量混合或者从消旋联萘二胺原料出发则可以得到消旋的双膦配体。

35、当r5、r6、r7、r8为烷基或环烷基时，上述路线中，将合成的8或11为原料，m为k/na/li，按照如下合成路线得到轴手性联芳烃双膦配体(s)-1、(s)-2：

36、

37、以化合物8或化合物11为原料，与膦硼烷络合物进行反应，得到氯代联芳烃中间体；

38、上述氯代联芳烃中间体在三乙烯二胺(dabco)的作用下进行脱硼烷处理，得到轴手性联芳烃双膦配体；

39、m为na、k或li。

40、同理，可得到轴手性联芳烃双膦配体(r)-1、(r)-2；两个对映体的等量混合或者从消旋联萘二胺原料出发则可以得到消旋的双膦配体。

41、本发明制备的上述轴手性联芳烃双膦配体可作为反应配体应用于过渡金属催化的不对称氢化、氢胺化、碳胺化、羰基化反应中。

42、所述过渡金属包括但不限于二(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铑([rh(cod)2]bf4)，三氯化钌、十二羰基三钌、对甲基异丙基苯二氯化钌(ii)二聚体、(1,5-环辛二烯)二氯化钌、氯化钯、钯碳、四三苯基膦钯、双三苯基膦二氯化钯、烯丙基氯化钯、醋酸钯、双乙腈氯化钯、三氟乙酸钯等中的一种或多种。

43、上述不对称氢化、氢胺化、碳胺化、羰基化反应中，所述轴手性联芳烃双膦配体的加入量优选为反应原料摩尔量的1％～3％，更优选为2.2％；所述过渡金属催化剂的加入量优选为反应原料摩尔量的0.1％～3％，更优选为1％。

44、与现有技术相比，本发明提供了一类轴手性联芳烃双膦配体，具有式ⅰ所示结构。该手性配体可以与过渡金属构建手性催化剂，表现出优异的催化性能；本发明提供的上述配体合成路线简单，可以分别获得两种手性配体，同时还可获得相应的外消旋体、左旋体和右旋体；合成原料易得，可以方便地建立相应的配体库用于对许多膦或氮参与的不对称催化反应进行高通量筛选，从而获得适用于某些不对称催化反应的优秀新型配体；该双膦配体骨架中含有的氮原子既可以与金属催化剂配位，同时可以充当某些反应的内碱，有望应用于某些需要加碱促进的催化反应。