專利名稱：一種多功能手性胺化合物、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
一種多功能手性胺化合物、制備方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手性胺化合物及其制備方法，以及所述化合物或其鹽作為催化劑用于α，β -不飽和酮與2 (5Η)-呋喃酮的不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
手性胺是許多藥物分子、生物活性分子和天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)單元，也是很多不對稱催化反應(yīng)的配體，因此開發(fā)新型的手性胺一直是化學(xué)家追求的目標(biāo)。近年來發(fā)現(xiàn)，手性叔胺(Chem. Rev.，2003，103，2985，Acc. Chem. Res.，2004，37，621，Acc. Chem. Res.，2004， 37，542)、手性仲胺(Chem. Rev.，2007，107，5416，Chem. Rev.，2007，107，5471)和手性伯胺 (Chem. Commun. ,2009,1807)均為良好的有機催化劑。胺催化反應(yīng)包括使用叔胺、仲胺和伯胺催化的反應(yīng)，到目前為止使用最多的是叔胺和仲胺。在不對稱有機催化Michael加成反應(yīng)研究中，相對于α，β -不飽和烯醛(簡稱烯醛)、硝基烯等反應(yīng)底物，α，β-不飽和酮(簡稱烯酮)的不對稱反應(yīng)研究相對較少，適用的有機催化體系較少，已報道的主要包括脯氨酸鹽(J. Org. Chem. 1996，61，3520)，脯氨酸和有機堿添加物混合催化體系(Org. Lett. 2000，2，2975)、咪唑啉酮(J. Am. Chem. Soc. 2002， 124，2458 J. Am. Chem. Soc. 2006，128，12662)、咪唑啉類催化劑(J. Org. Chem. 2002，67， 8331 ；Angew. Chem.，Int. Ed. 2003，42，661 ；Angew. Chem. Int. Ed. 2003，42，4955)，以及月甫氨酸四唑類似物(Chem. Commun. 2005,5346)等手性二級胺催化劑。從2007年起，化學(xué)家們開始使用手性伯胺作烯酮底物的催化劑，并取得了顯著的進(jìn)展。Chen和Deng、Connon, List和Deng等人使用9-氨基金雞納生物堿的有機酸鹽為催化劑，開發(fā)了很多針對不飽和烯酮的高對映選擇性反應(yīng)，如環(huán)加成(Angew. Chem. Int. Ed. 2007,46,389)、Michael加成(Org. Lett. 2007，9，413 ；Angew. Chem.，Int. Ed. 2007，46，7667 ；Org. Lett. 2007，9，3671 ； Org. Lett. 2007，9，599 ；Org. Lett. 2007，9，1403 ;J. Am. Chem. Soc. 2008，130，2422)、環(huán)氧化反應(yīng)(J. Am. Chem. Soc. 2008,130,6070 ;J. Am. Chem. Soc. 2008,130,8134 ；Angew. Chem. Int. Ed. 2008，47，7656)、分子內(nèi) Aldol 反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed. 2008，47，8112)、重排反應(yīng)(J.Am. Chem. Soc. ,2009,131,14626)等。簡單的手性二胺亦被用于華法林的手性合成 (Kim, H. ；Yen, C. ；Preston, P. ；Chin, J. Org. Lett. 2006,8,5239) 對于手性伯胺在不對稱催化Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用，雖然基于金雞納生物堿的9-氨基(去氧)奎寧和9-氨基(去氧)奎尼丁在很多α、β -不飽和酮的Michael加成或環(huán)氧化、氮雜環(huán)丙烷化等反應(yīng)中取得了較好的進(jìn)展，但對很多反應(yīng)，這類催化劑的非對應(yīng)選擇性和對映選擇性較低，如α、β -不飽和酮與2 (5Η)-呋喃酮的Michael加成反應(yīng)的非對應(yīng)選擇性很低，而2 (5H)_呋喃酮是很多藥物分子、天然產(chǎn)物的重要結(jié)構(gòu)單元。另外金雞納生物堿昂貴的價格和有限的產(chǎn)量也是制約其應(yīng)用的因素。因此很有必要開發(fā)價廉、高效、選擇性控制好的手性胺催化劑，設(shè)計新型的多功能手性胺催化劑，以及將其應(yīng)用于新型的不對稱催化反應(yīng)中一直是一個難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種多功能手性胺化合物；本發(fā)明的第二個目的是提供上述手性胺化合物的合成方法；本發(fā)明的第三個目的是提供上述手性胺化合物的用途，即在催化α，β -不飽和酮與2 (5Η)-呋喃酮的不對稱Michael加成反應(yīng)中用作手性催化劑的應(yīng)用。為實現(xiàn)以上第一個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種多功能手性胺化合物，含有一個伯胺、一個仲胺和一個磺?；騺喕酋；蝓０饭δ芑鶊F，由下述通式(1)表示
權(quán)利要求
1.一種多功能手性胺化合物，其特征在于，含有一個伯胺、一個仲胺和一個磺酰基或亞磺?；蝓０饭δ芑鶊F，由下述通式(1)表示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手性胺化合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下(2)表示
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能手性胺化合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下(3)表示
4. 一種如權(quán)利要求1所述的多功能手性胺化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)手性二胺與1 1.5摩爾當(dāng)量磺酰氯或酰氯反應(yīng)得到N-單磺酰基或?；Ｗo(hù)的手性二胺，反應(yīng)溫度為-30 40°C，反應(yīng)溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙腈中的一種或幾種；(2)由步驟(1)所得的單保護(hù)手性二胺與N-保護(hù)的環(huán)乙亞胺發(fā)生選擇性開環(huán)反應(yīng)，得到保護(hù)的手性三胺，反應(yīng)溫度為20 100°C，反應(yīng)溶劑為乙腈、四氫呋喃、二氯甲烷中的一種或幾種；(3)由步驟(2)所得的保護(hù)的手性三胺經(jīng)選擇性脫保護(hù)得到最終產(chǎn)物手性伯胺，反應(yīng)溫度為0 80°C，反應(yīng)通式如下
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，保護(hù)基團PG為鄰硝基苯磺酰基或?qū)ο趸交酋；?，4-二硝基苯磺?；刹襟E( 所得的保護(hù)的手性三胺在硫醇或硫酚作用下選擇性脫保護(hù)得到手性伯胺產(chǎn)物，反應(yīng)溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或乙腈中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，保護(hù)基團PG為芐氧羰基，由步驟⑵ 所得的保護(hù)的手性三胺在鈀/碳作用下選擇性脫保護(hù)得到手性伯胺產(chǎn)物，反應(yīng)溶劑為甲醇或乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，保護(hù)基團PG為叔丁氧羰基，由步驟 (2)所得的保護(hù)的手性三胺在鹽酸或氫溴酸催化劑作用下選擇性脫保護(hù)得到手性伯胺產(chǎn)物，反應(yīng)溶劑為二氧六環(huán)、THF、乙腈、或水中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，保護(hù)基團&為含有Cl-ClO直鏈或支鏈烷烴磺?；蝓；鶊F、或含有Cl-Cio直鏈或支鏈芳烴磺酰基或酰基基團。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能手性胺化合物或其鹽在適當(dāng)溶劑中作為催化劑用于α，β-不飽和酮與2 (5Η)-呋喃酮的不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用，反應(yīng)通式如下
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多功能手性胺化合物或其鹽在適當(dāng)溶劑中作為催化劑用于 α，β-不飽和酮與2 (5Η)-呋喃酮的不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征在于，所述適當(dāng)溶劑為甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、1，4_ 二氧六環(huán)、乙酸乙酯、乙腈或Cl C6 的醇類溶劑中的一種或幾種；所述手性胺化合物或其鹽作為催化劑用量為10 0. 5mol%, 反應(yīng)溫度為O 80°C，反應(yīng)時間為5小時 8天。。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能手性胺化合物及其制備方法以及所述多功能手性胺及其鹽在α，β-不飽和酮與2(5H)-呋喃酮的不對稱Michael加成反應(yīng)中的應(yīng)用。化合物通式如下其中R1，R2，R3，R4是各自不同或相同的烷烴取代基或者是芳香族取代基，R5是磺?；騺喕酋；蝓０啡〈?。本發(fā)明公開的多功能手性胺及其鹽用途十分廣泛，如可作為手性催化劑用于不對稱Michael加成反應(yīng)，特別是本發(fā)明所述的手性胺的鹽在α，β-不飽和酮與2(5H)-呋喃酮的不對稱Mi chael加成反應(yīng)中具有很高的催化活性和立體選擇性，非對應(yīng)選擇性最高達(dá)30/1，對映選擇性最高達(dá)99％，反應(yīng)底物范圍廣。
文檔編號C07C303/38GK102241615SQ20101017072
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者于峰, 葉金星, 周宇峰, 梁鑫淼, 金智超, 黃慧才 申請人:華東理工大學(xué)