一種手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種化合物及其制備方法和用途，具體地說，是一種手性含胺甲基吡 啶噁唑啉的化合物及其制備方法以及該化合物與金屬的原位絡(luò)合物在含有至少一種碳碳 雙鍵的前手性有機(jī)化合物的硼氫化作用中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 過渡金屬配合物催化的不對(duì)稱反應(yīng)得到了世界范圍內(nèi)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān) 注，其中對(duì)于中心金屬所連接配體的研究也非常廣泛，其中雙噁唑啉（Box)配體，兩個(gè)噁 P坐啉環(huán)與C2相連，1989年Nishiyama報(bào)道了第一例吡啶雙噁唑啉配體[Nishiyama, H.; Sakaguchi, H. ；Nakamura, T. ；Horihata, M. ；Kondo, Μ. ; Itoh, K. Organometal I ics 1989,8,846.]，隨后吡啶雙噁唑啉配體收到很大的關(guān)注[(a)Dalit Rechavi and Marc Lemaire. Chem. Rev. , 2002, 102 (10), pp 3467 - 3494. (b) Giovanni DesimonijGiuseppe Faita, and Paolo Quadrelli. Chem. Rev. , 2003, 103 (8), pp 3119 - 3154]。作為一類優(yōu)秀的 不對(duì)稱催化金屬配體得到科研人員的深入研究，因其具有良好地不對(duì)稱催化活性，已經(jīng)成 為一類非常重要的不對(duì)稱配體。1956年Busch and Stoufer等人第一次報(bào)道了吡啶二亞 胺，隨后結(jié)構(gòu)得到 了確證[(a) Stoufer, R. C ;Busch, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1956, 78, 6016. (b) Lions, F. ；Martin, K. V. J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 2733. (c)Figgins, P. E. ；Busch, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1959, 82, 820.]，其主要與廉價(jià)金屬（Fe, Co, Ni)配位組成催化劑，廣泛 應(yīng)用與烯烴的聚合反應(yīng)，其他過渡金屬的配合物也相繼被合成出來，用于催化有機(jī)反應(yīng)中。
[0003] 近些年來，胺甲基吡啶類配體也引起了人們的關(guān)注，2006年Gabriel Garcia-Herbosa報(bào)道了胺甲基P比啶類化合物與金屬^!了絡(luò)合物的合成[Gabriel Garci a-Herbosa，Javier G0mez，et al，Inorg. Chem. 2006, 45, pp 2483·] ,2007 年 胺甲基吡啶類化合物與金屬錯(cuò)、鉿的絡(luò)合物也得到關(guān)注[Gerhard Erker, Katrin Nienkemper, Gerald Kehr, Seda Kehr, and Roland FroMieIi,. J. Organomet. Chem. 2008, 693, ppl572. ]，2012年Qing Wu課題組報(bào)道了胺甲基吡啶類化合物與金屬鎳的 絡(luò)合物催化稀經(jīng)聚合反應(yīng)[Qing Wu, Shaobo Zai, Haiyang Gao, Zengfang Huang, Haibin Hu，and Han Wu. ACS Catal. 2012, 2, pp 433.]，雖然其具有良好地催化活性，但是其在不對(duì) 稱催化鄰域尚未報(bào)道。本發(fā)明人合成一種含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物，通過與金屬的原 位絡(luò)合應(yīng)用于不對(duì)稱催化反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和改進(jìn)其不足之處，本發(fā)明公開了一種合成含胺甲 基吡啶噁唑啉的化合物及其制備方法，噁唑琳環(huán)中SP 2碳原子與吡啶2位相連，胺甲基與吡 啶6位相連，涉及這些化合物與過渡金屬原位生成絡(luò)合物作為催化劑在非對(duì)稱合成，特別 在含有至少一種碳碳雙鍵的前手性有機(jī)化合物的硼氫化作用中的用途。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明公開了一種手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物，化合物是高光學(xué)純的，結(jié) 構(gòu)式如下式：
[0008] 其中R1是未被取代的或被1-2個(gè)C1-C4-烷氧基取代的C1-C12-烷基，未被取代 的或被1-3個(gè)C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基，或是未被取代的或被 1-4個(gè)C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基或C1-C4-氟烷氧基、F或Cl取代的芐 基、苯基或萘基；R 2,私是H或未被取代的或被1-2個(gè)C1-C4-烷氧基取代的C1-C12-烷基， 未被取代的或被1-3個(gè)C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基，或是未被取 代的或被1 _3個(gè)C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氣烷基或C1-C4-氣烷氧基、F或Cl 取代的苯基或萘基；R4, R5, &是H或未C1-C12-烷基、C1-C4-氟烷氧基、F或C1、未被取代 的或被1-3個(gè)C1-C4-烷基或C1-C4-烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基、硝基；R 7是未被取代 的或被1-2個(gè)C1-C4-烷氧基取代的C1-C12-烷基，未被取代的或被1-3個(gè)C1-C4-烷基或 C1-C4-烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基，或是未被取代的或被1_3個(gè)C1-C4-烷基、C1-C4-燒 氧基、C1-C4-氟烷基或C1-C4-氟烷氧基、F或Cl取代的芐基、苯基或萘基；R s，馬是未被取 代的或被1-2個(gè)C1-C4-烷氧基取代的C1-C12-烷基，未被取代的或被1-3個(gè)C1-C4-烷基或 C1-C4-烷氧基取代的環(huán)戊基或環(huán)己基，或是未被取代的或被1_3個(gè)C1-C4-烷基、C1-C4-燒 氧基、C1-C4-氟烷基或C1-C4-氟烷氧基、F或Cl取代的芐基、苯基或萘基；*代表手性碳原 子。
[0009] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的&優(yōu)選為環(huán)烷基或芳基，R 2,私優(yōu)選為烷基或芳 基，R4, R5, R6優(yōu)選為烷基或芳基，R 7優(yōu)選為烷基或芳基，R8, R9優(yōu)選為烷基或芳基。
[0010] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的R1優(yōu)選為取代的苯基
Rn、R13優(yōu)選 為氫，R1(]、R12、R14優(yōu)選擇烷基，更優(yōu)先選擇甲基、乙基、叔丁基。
[0011] -種手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物的制備方法，包含以下步驟：
[0012] a)、式2) 2_?；鵢6_溴P比咹
與式3) R1-NH2 3)胺反應(yīng)，以形成式
其中R2, R4, R5, R6如權(quán)利要求1定義，R i如權(quán)利要求1定義；
[0013] b)、式4)與式5) (R3) 3A15)鋁試劑反應(yīng)，以形成式6)
其中R3如權(quán) 利要求1定義；
[0014] c)、式6)與式7)
噁唑啉環(huán)反應(yīng)，得到手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合 物，其中R7, R8, R9, *如權(quán)利要求1定義。
[0015] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的步驟c)為過渡金屬Ru、Rh、Pd、Ir無機(jī)鹽和有 機(jī)膦配體、氮膦配體催化的偶聯(lián)反應(yīng)。
[0016] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的步驟c)中參與反應(yīng)的溶劑為有機(jī)溶劑，是極性 或非極性溶劑，有機(jī)溶劑為苯、四氯化碳、石油醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、乙醚、二氯甲 烷、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、二氧六環(huán)、乙腈中的任意一種。
[0017] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的反應(yīng)溫度0°C至150°C，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)到24 小時(shí)。
[0018] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的步驟C)中，式6):式7):金屬催化劑：配體物料 比為 1-5:0. 01-1:0. 02-2。
[0019] 本發(fā)明還公開了一種將本發(fā)明的化合物與過渡金屬M(fèi)En原位絡(luò)合用于通過非對(duì) 稱催化反應(yīng)制備手性有機(jī)化合物的方法，在催化量的至少一種權(quán)利要求1的化合物式1)存 在下進(jìn)行，其中M為過渡金屬Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir ; E選自鹵化物、 擬鹵化物、羧酸、磺酸、膦酸的陰離子中的任意一種，n為E的個(gè)數(shù)，為I、2、3，鹵化物為F、Cl、 Br或I，擬鹵化物為氰化物、氰酸、鹽或異氰酸鹽，膦酸的陰離子是碳酸根、甲酸根、乙酸根、 丙酸根、甲基磺酸根、三氯甲基磺酸根、苯基磺酸根或甲苯磺酸根。
[0020] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本發(fā)明所述的方法通過在催化劑存在下，在前手性有機(jī)化合 物的碳碳雙鍵上進(jìn)行非對(duì)稱硼氫化來實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)在催化量的至少一種權(quán)利要求1所述的化 合物式1)存在下進(jìn)行。
[0021] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0022] 本發(fā)明提供了一種新型手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物。
[0023] 本發(fā)明還提供了一條高效的合成路線，三步總產(chǎn)率可達(dá)到50%。
[0024] 本發(fā)明提供了一種新型手性含胺甲基吡啶噁唑啉的化合物可以與過渡金屬Fe、 Co、Ni、Μη、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd、Os、Ir原位生成金屬絡(luò)合物用于非對(duì)稱合成（例如前手 性、不飽和、有機(jī)化合物的非對(duì)稱氫化作用）的優(yōu)秀的催化劑或催化劑前體。當(dāng)前手性、不 飽和、有機(jī)化合物被使用，高度過量的光學(xué)異構(gòu)體可以被引入至在有機(jī)化合物的合成中，并 可得到高的化學(xué)轉(zhuǎn)化率。另外，該類胺甲基吡啶噁唑啉的化合物也可以用于其它非對(duì)稱加 成或環(huán)化反應(yīng)。
[0025] 本發(fā)明還提供本發(fā)明的胺甲基吡啶噁唑啉化合物的用途，該類化合物與過渡金屬 的原位絡(luò)合生成催化劑通過在前手性有機(jī)化合物的碳碳雙鍵上進(jìn)行硼氫化的非對(duì)稱加成 用于制備手性有機(jī)化合物，ee值可以達(dá)到>90%。
[0026] 用于硼氫化作用優(yōu)選的前手性、不飽和化合物可以是包含C = C、C = N和/或0 =〇基的開鏈或環(huán)的有機(jī)化合物，其中C = C、C = N和C = O基團(tuán)可以是環(huán)系統(tǒng)的一部分 或是環(huán)外基。該前手性不飽和化合物可以是烯烴、環(huán)烯、雜環(huán)烯和開鏈或環(huán)酮、α，β-二酮、 α_或β_酮羧酸及其α，β-酮縮醛或縮酮、酯和酰胺、酮亞胺、酮肟和酮腙。
[0027] 可根據(jù)本發(fā)明制備的手性有機(jī)化合物是活性物質(zhì)或用于制備該物質(zhì)的中間物，特 別是在香料和增香劑、藥物制劑、農(nóng)用化學(xué)品的生產(chǎn)方面。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明提供了一種式（1)化合物，所述化合物為高光學(xué)純的，
[0030] R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, Rs，R9如以上定義。
[0031] 術(shù)語"高光學(xué)純的"指有至少90%、優(yōu)選至少95%，更優(yōu)選至少99%的對(duì)映體選擇 性。
[0032] R1優(yōu)選擇環(huán)烷基或芳基，更優(yōu)先選擇取代的苯基
Rn、R13優(yōu)選為氫， R1Q、R12、R14優(yōu)選擇烷基，更優(yōu)先選擇甲基、乙基、叔丁基。
[0033] R2, R3優(yōu)選擇為烷基或芳基，更優(yōu)先選擇烷基，更優(yōu)先選擇氫、甲基、乙基、異丙基、 叔丁基。
[0034] R4, R5, R6優(yōu)選擇優(yōu)選擇為烷基或芳基，更優(yōu)先選擇烷基，更優(yōu)先選擇氫、甲基、乙 基、異丙基、叔丁基。
[0035] R7優(yōu)選擇優(yōu)選擇為烷基或芳基，更優(yōu)先選氫、異丙基、叔丁基、苯基、芐基。
[0036] Rs，R9優(yōu)選擇優(yōu)選擇為烷基或芳基，更優(yōu)先選擇烷基，更優(yōu)先選擇氫、甲基、乙基、異 丙基、叔丁基。
[0037] 本發(fā)明還提供一種用于制備高光學(xué)純的式（1)的化合物的方法，包含以下步驟：
[0038] (a)、式（2) 2_?；鵢6_溴P比唆
與式（3) R1-NH2⑶胺反應(yīng)，以形成 式（4)
其中R2, R4, R5, R6如權(quán)利要求1定義，R :如權(quán)利要求1定義；
[0039] (b)、式（4)與式（5) (R3)3Al (5)鋁試劑反應(yīng)，以形成式
其中 R3如權(quán)利要求1定義；
[0040] (c)、式（6)與式
噁唑啉環(huán)反應(yīng)，其中R7, R8, R9, *如權(quán)利要求1定 義，以生產(chǎn)高光學(xué)純的式1的手性的化合物。
[0041] 步驟（a)使用本領(lǐng)域已知的用2-?；?6-溴吡啶式⑵與胺式（3)反應(yīng)方法進(jìn) 行，得到式⑷亞胺吡啶化合物。
[0042] 通常2-酰基-6-溴吡啶式⑵與胺式（3)摩爾比為1:1-10。
[0043] 催化劑為質(zhì)子酸或分子篩。
[0044] 步驟（b)使用本領(lǐng)域已知的用式（4)亞胺吡啶化合物與鋁試劑（R3)3Al式（5)反 應(yīng)方法進(jìn)行，得到式（6)胺甲基吡啶化合物。通常式（4)化合物與鋁試劑（R 3)3Al式（5)摩 爾比為1:1-10。
[0045] 步驟（C)為過渡金屬Ru、Rh、Pd、Ir無機(jī)鹽和有機(jī)膦配體、氮膦配體催化的偶聯(lián)反 應(yīng)。
[0046] 步驟（C)溶劑為極性或非極性溶劑。如如苯、四氯化碳、石油醚、四氫呋喃、二甲基 甲酰