一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oEPCP及其制备方法和应用

本发明涉及有机合成和手性催化，更具体地说，它涉及一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp及其制备方法和应用。

背景技术：

1、手性膦配体已被广泛用作手性配体，服务于手性药物和手性材料分子的精准高效创制中。因此，新型手性膦配体的开发一直是不对称催化领域的热点和前沿研究领域之一(fu,x.-f.；zhou,q.-l.ccs chem.2023,5,2685；noyori,r.angew.chem.int.ed.2002,41,2008.)。然而，目前文献中报道的此类膦配体绝大多数都是轴手性的，基于平面手性芳烃骨架开发的膦配体类型较少(cn101003549b；cn100379747c；felder,s.；wu,s.；brom,j.；micouin,l.；benedetti,e.chirality.2021,33,506；)，如下各结构所示：

2、

3、因此，本发明旨在提供一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp及其制备方法和应用，通过合成一类新型的含[2.2]对环蕃烷骨架的非c2对称、平面手性、大位阻、供电子的邻位氧杂膦配体oepcp，并成功应用于钯催化不对称suzuki-miyaura反应以及金催化不对称[3+2]环加成反应中。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp及其制备方法和应用，本发明通过商业化4-羟基[2.2]对环蕃烷为起始原料合成的邻溴代-4-羟基[2.2]对环蕃烷的对映体和消旋体出发，设计合成相应的具有[2.2]对环蕃烷骨架的单膦配体oepcp，该类骨架稳定、易于修饰、具有供电子、大位阻特点，合成路线简单，将丰富和发展手性膦配体类型，具有重要的学术价值和应用价值。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp，包括消旋体或对映体，所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ如下：

3、

4、其中，r为取代或未取代的苯基、烷基，取代的苯基的取代基各自独立地选自c1～c6烷基、c1～c6烷氧基或卤素，取代基的个数为1、2或3，烷基为c1～c10烷基；

5、r1为氢、取代或未取代的c1～c20烷基、取代或未取代的c6～c20芳基、取代或未取代的c3～c20烷基硅基、取代或未取代的c6～c20芳基硅基中的任意一种，取代基团中的一个或一个以上氢原子可被c1～c6烷基、c1～c6烷氧基或卤素取代，取代基的个数为1、2或3。

6、本发明进一步设置为：所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ中，r为苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二丙基苯基、3,5-二叔丁基苯基、3,5-二三氟甲基苯基、3,5-二甲基-4-甲氧基苯基、3,4,5-三甲基苯基、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯基或3,5-二叔丁基-4-甲基苯基和甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环己基或1-金刚烷基。

7、本发明进一步设置为：所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ中，r1选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、c5～c12的直链或支链烷基、环丙基、环丁基、c5～c20的环烷基、苄基、萘基、甲氧基甲基、三氟甲基、c2～c6的氟代烷基、三甲基硅基、三乙基硅基、三苯基硅基、c7～c9的硅基。

8、本发明还提供了一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

9、s1、将手性或消旋化合物邻位卤代的4-羟基[2.2]对环蕃烷1作为起始原料，与r1的卤代物r1-x在碱性条件下发生亲电取代反应，使酚羟基引入取代基团r1得到化合物2；

10、s2、将得到的化合物2与丁基锂进行溴锂交换，得到芳基锂化物中间体3；

11、s3、向反应体系中加入双r取代的氯代膦r2pcl，发生亲电取代，生成平面手性或消旋的膦配体化合物oepcp。

12、本发明进一步设置为：所述步骤s1中反应的温度为-20～40℃，反应的时间为0.5～12h，反应在碱存在下进行，反应的环境为有机溶剂环境，反应的保护气氛为氮气或氩气惰性气体；

13、所述步骤s2中反应的温度为-80～60℃，反应的时间为0.5～24h，反应在丁基锂存在下进行，反应的环境为无水有机溶剂环境，反应的保护气氛为氮气或氩气惰性气体；

14、所述步骤s3中反应的温度为-80～60℃，反应的时间为0.5～24h，反应在双r取代的氯代膦r2pcl存在下进行，反应的环境为无水有机溶剂环境，反应的保护气氛为氮气或氩气惰性气体。

15、本发明进一步设置为：所述单膦配体oepcp的反应方程式为：

16、

17、本发明还提供了一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp在不对称催化中的应用。

18、综上所述，本发明具有以下有益效果：

19、1、本发明具有[2.2]对环蕃烷骨架的单膦配体oepcp合成方法简单，具有独特的平面手性、大位阻、供电子、刚性骨架特征，通过在邻位酚羟基上引入不同类型取代基，增大了芳环的电子云密度，改变了空间位阻，同时邻位醚取代基也可作为弱配位基团，参与调节配体螯合的二面角。这使得配体、金属和底物在催化过程中形成最合适的配位环境，从而表现出优异的催化活性和对映选择性控制能力；

20、2、本发明通过商业化4-羟基[2.2]对环蕃烷为起始原料合成的邻溴代-4-羟基[2.2]对环蕃烷的对映体和消旋体出发，设计合成相应的具有[2.2]对环蕃烷骨架的单膦配体oepcp，该类骨架稳定、易于修饰、具有供电子、大位阻特点，合成路线简单，将丰富和发展手性膦配体类型，具有重要的学术价值和应用价值。

技术特征：

1.一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp，其特征是：包括消旋体或对映体，所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ如下：

2.根据权利要求1所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp，其特征是：所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ中，r为苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二丙基苯基、3,5-二叔丁基苯基、3,5-二三氟甲基苯基、3,5-二甲基-4-甲氧基苯基、3,4,5-三甲基苯基、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯基或3,5-二叔丁基-4-甲基苯基和甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环己基或1-金刚烷基。

3.根据权利要求1所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp，其特征是：所述单膦配体oepcp的结构式-ⅰ中，r1选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、c5～c12的直链或支链烷基、环丙基、环丁基、c5～c20的环烷基、苄基、萘基、甲氧基甲基、三氟甲基、c2～c6的氟代烷基、三甲基硅基、三乙基硅基、三苯基硅基、c7～c9的硅基。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp的制备方法，其特征是：所述步骤s1中反应的温度为-20～40℃，反应的时间为0.5～12h，反应在碱存在下进行，反应的环境为有机溶剂环境，反应的保护气氛为氮气或氩气惰性气体；

6.根据权利要求5所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp的制备方法，其特征是：所述单膦配体oepcp的反应方程式为：

7.根据权利要求1-3任一项所述的一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oepcp在不对称催化中的应用。

技术总结
本发明公开了一类含[2.2]对环蕃烷骨架结构的单膦配体oEPCP及其制备方法和应用，涉及有机合成和手性催化技术领域，其技术方案要点是：包括消旋体或对映体，所述单膦配体oEPCP的结构式‑Ⅰ如下：本发明提供的手性配体oEPCP主要结构特征是具有[2.2]对环蕃烷平面手性刚性骨架以及同环邻位氧杂取代的供电子膦配体，其中[2.2]对环蕃烷是以两个苯环在对位通过两个亚乙基连接的含跨环π电子体系的最小环番化合物。本发明提供的手性单膦配体oEPCP可直接用于钯催化不对称Suzuki‑Miyaura反应、金催化不对称[3+2]环加成反应，均能获得优异的反应活性和立体选择性，具有经济实用性和工业应用前景。同时该结构丰富了手性膦配体家族类型，为手性催化合成提供了新的配体选择。

技术研发人员：张培超,赵庆杰,杨倩玲,张文文,卢熠菲,邹燕,柴晓云,弥乐,李超群
受保护的技术使用者：中国人民解放军海军军医大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/20