一種催化不對稱氧化硫醚的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種不對稱催化氧化硫醚的方法。采用四齒氮有機(jī)配體和金屬錳化合物形成的手性絡(luò)合物為催化劑，以過氧化氫為氧化劑，對硫醚進(jìn)行不對稱催化氧化反應(yīng)，得到相應(yīng)的手性亞砜化合物，其收率對映選擇性均大于95%。該反應(yīng)具有清潔，反應(yīng)條件溫和，高轉(zhuǎn)化率和對應(yīng)選擇性。具有工業(yè)前景。
【專利說明】一種催化不對稱氧化硫醚的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對硫醚進(jìn)行不對稱氧化制備手性亞砜的方法，還涉及適用于此目的的 有機(jī)配體本身。

【背景技術(shù)】
[0002] 手性亞砜作為一種重要的手性輔助試劑廣泛應(yīng)用于不對稱合成反應(yīng)中，例如不 對稱Michael加成反應(yīng)，C-C鍵形成反應(yīng)，C-O鍵形成反應(yīng)，羰基的還原反應(yīng)，Diels-Alder 反應(yīng)以及自由基加成反應(yīng)等（Chemical Communications, 2009, 6129-6144)。光學(xué)純的手 性亞砜是許多藥物的生物活性基團(tuán)，許多生物活性分子中都含有一個(gè)手性亞磺?；鶈卧?而且立體化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的對映體具有不同的生理活性和代謝作用。同時(shí)手性亞砜還可以作 為手性配體應(yīng)用于對映選擇性催化反應(yīng)中。因此，獲得高對映選擇性的亞礬具有重要的理 論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。迄今為止，不對稱催化氧化潛手性硫醚是獲得光學(xué)活性亞礬最有效的 途徑之一。1984年Kagan和Modena小組同時(shí)報(bào)道了應(yīng)用改良的Sharpless氧化體系對一 系列潛手性硫醚進(jìn)行不對稱氧化研究的開創(chuàng)性工作（Synthesis, 1984, 325-326; Tetrahedr on Letters, 1984, 25, 1049-1052)。此后二十多年來，人們對過渡金屬催化不對稱氧化前 手性硫醚的研究已取得了許多成果。目前文獻(xiàn)報(bào)道過渡金屬催化硫醚不對稱氧化體系按手 性配體分類主要包括：具有C 2對稱性手性二醇（酚）-鈦催化體系，具有C3對稱性手性 三醇胺-鈦和鎬催化體系，手性卟啉金屬絡(luò)合物催化體系，手性Salen金屬絡(luò)合物催化體 系和手性 Schiff 堿金屬絡(luò)合物催化體系（Arkivoc, 2011，（i), 1-110; Journal of Sulfur Chemistry, 2013, 34(3)，301-341)。
[0003] 上述體系雖然都可以實(shí)現(xiàn)硫醚的不對稱氧化反應(yīng)，但仍存在催化劑用量大，底物 適用范圍窄，催化反應(yīng)對映選擇性不高等問題。這些問題的存在大大增加了手性亞砜的合 成成本，限制了硫醚不對稱氧化反應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高效，環(huán)境友好，反應(yīng)條件溫和的催化硫醚不對稱氧 化反應(yīng)合成手性亞砜的新方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：
[0006] 一種用于不對稱催化硫醚氧化制備手性亞砜化合物的方法，在有機(jī)溶劑中，用過 氧化氫為氧化劑，以手性四齒氮有機(jī)配體和金屬錳化合物形成的絡(luò)合物為催化劑，將硫醚 氧化為手性亞砜。其中，手性配體與錳化合物的摩爾比為3:1?1:1，優(yōu)選1:1，手性配體 與底物的摩爾比為1:2000?1:100,優(yōu)選1:1500?1:700。過氧化氫與底物的摩爾比為 1:1?10:1，優(yōu)選為2:1?4:1。
[0007] 所述硫醚為R4-S-R5，其中R4,1? 5分別選自C6_12的芳基（(：6_12芳基可以是沒有取代基 或者是帶有鹵素，CV 4烷基，Cp4烷氧基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)，C 6_12的芳基 甲基（C6_12的芳基甲基可以是沒有取代基或者是帶有齒素，Cp 4燒基，Cp4燒氧基，C2_5的燒 氧基撰基，硝基或-CN取代基)，Cp6燒基（Cp6燒基可以是沒有取代基或是含有齒素，硝基， 羥基或-CN取代基。
[0008] 對應(yīng)的手性的亞砜化物為

【權(quán)利要求】
1. 一種催化不對稱氧化硫醚的方法，其特征在于： 在有機(jī)溶劑中，用過氧化氫為氧化劑，以手性四齒氮有機(jī)配體和金屬錳化合物形成的 絡(luò)合物為催化劑，將前手性硫醚氧化為手性的亞砜化物；其中，手性四齒氮有機(jī)配體與錳化 合物的摩爾比為1: 1，手性四齒氮有機(jī)配體與底物硫醚的摩爾比為1:2000?1:100 ;過氧化 氫與底物硫醚的摩爾比為1:1?10:1。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 手性四齒氮有機(jī)配體與底物硫醚的摩爾比優(yōu)選為1:1500?1:700 ;過氧化氫與底物硫 醚的摩爾比為優(yōu)選為2:1?4:1。
3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述氧化劑采用的是過氧化氫水溶液，過 氧化氫的質(zhì)量濃度為15wt%?70wt% ;過氧化氫的質(zhì)量濃度優(yōu)選為30wt%?50wt%。
4. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：反應(yīng)溫度為_50°C?50°C;反應(yīng)溫度優(yōu)選 為-KTC?20°C。
5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：錳化合物為三氟甲磺酸錳[Mn(OTf)2]。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的手性四齒氮配體是具有如下結(jié)構(gòu) 的化合物，其中RpR2、R3分別為氫、烷基(分子式為CnH2n+1，n=l-5)、芳基，芳基烷基(分子式 為C6H5CnH2n+1，n=l-5)或烷氧基(分子式為0CnH2n+1，相同或不同；X為0、S或 N0
7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 所述硫醚為R4-S-R5，其中R4、R5分別選自C6_12的芳基（C6_12芳基可以是沒有取代基或者 是帶有鹵素，CV4烷基，q_4烷氧基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、C6_12的芳基甲 基（C6_12的芳基甲基可以是沒有取代基或者是帶有齒素，Cp4燒基，Cp4燒氧基，C2_5的燒氧 基撰基，硝基或-CN取代基)、或Cp6燒基（Cp6燒基可以是沒有取代基或是含有齒素，硝基， 羥基或-CN取代基)。
8. 按照權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于： 對應(yīng)的手性的亞砜化物為.其中R4、R5分別選自C6_12的芳基（C6_12芳基可以是 R4R=, 沒有取代基或者是帶有鹵素，CV4烷基，CV4烷氧基，c2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、CV12的芳基甲基（c6_12的芳基甲基可以是沒有取代基或者是帶有齒素，Cp4燒基，Cp4燒氧 基，C2_5的烷氧基羰基，硝基或-CN取代基)、或Cp6烷基（(V6烷基可以是沒有取代基或是含 有鹵素，硝基，輕基或-CN取代基)。
9. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：乙酸與過氧化氫的摩爾比為5 :2?5:4 ; 有機(jī)溶劑為乙腈和乙酸混合溶劑、甲醇和乙酸混合溶劑、或二氯甲烷和乙酸混合溶 劑中的一種，優(yōu)選二氯甲烷和乙酸混合溶劑，混合溶劑中乙酸與另一種溶劑的體積比為1:50?1:10。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：底物在混合溶劑中的摩爾濃度為0. 05-0. 40mol/L〇
【文檔編號】C07C317/14GK104447440SQ201310416436
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】高爽, 李軍, 戴文, 李國松, 呂迎 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所