樹狀高分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體、其合成方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體、其合成方法及其用途，屬 有機合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過去的近四十年里，在有機化學(xué)領(lǐng)域重大的突破之一就是不對稱催化的發(fā) 展和應(yīng)用。在許多影響不對稱催化反應(yīng)活性和立體選擇性的因素中，起著最關(guān)鍵作用 的就是手性催化劑的結(jié)構(gòu)。其中，手性催化劑主要包括兩部分：中心過渡金屬和手性 配體。然而，在這兩者之間，起著主導(dǎo)作用的是往往是手性配體。因而設(shè)計與合成新 型高效的手性配體是不對稱催化與合成的關(guān)鍵之一。近三十年里，新型手性配體的發(fā) 展一直是不對稱催化與合成領(lǐng)域的研究人員密切關(guān)注的方向之一。這些年里，已報道 了上萬個各類手性配體的合成與應(yīng)用[(a)Brunel，J.M.BINOL:A Versatile Chiral Reagent[J]Chem. Rev. 2005, 105, 857-897. (b)Pu, L.Asymmetric Functional Organozinc Additions to Aldehydes Catalyzed by I, 11 -Bi-2-naphthols(BINOLs)[J]. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1523-1535.]。這些配體在不對稱氧化反應(yīng)、不對稱氫化反應(yīng)、不對稱加成 反應(yīng)及Diels-Alder反應(yīng)等反應(yīng)中得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。其中，含有C2對稱軸的聯(lián) 二萘受到了廣大研究著的青睞，因為其存在一個軸手性因素而往往被認為是誘導(dǎo)出高的 立體選擇性的必要因素，而聯(lián)二萘酚（BINOL)尤其受歡迎也具有較強的代表性。光學(xué)純 的1，Γ -聯(lián)二萘酚是一個具有C2對稱軸的阻轉(zhuǎn)異構(gòu)的聯(lián)芳香類化合物。最早在1970 年，Noyori首次把BINOL用作手性配體來催化醒和酮類化合物的還原反應(yīng)[Noyori，R.; Tomino, I. ；Tanimoto, Y. Virtually complete enantioface differentiation in carbonyl group reduction by a complex aluminum hydride reagent[J]. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101，3129-3131.]。從此很多課題組嘗試把BINOL及其衍生物用于不對稱催化 反應(yīng)中，并取得了相當(dāng)成功的結(jié)果[(a)Chen, Y. ;Yekta，S. ;Yudin，A.K. ModifiedBINOL Ligands in Asymmetric Catalysis[J]. Chem. Rev. 2003, 103, 3155-3212. (b)Zhuo, Μ.-H.； Jiang, Y.-J. ；Fan, Y. -S. ；Gao, Y. ；Liu, S. ；Zhang, S. Enantioselective Synthesis of Triarylmethanes by Chiral Imidodiphosphoric Acids Catalyzed Friedel-Crafts Reactions [J]. Org. Lett. 2014, 16, 1096-1099.]。根據(jù)之前的文獻報道，手性聯(lián)二萘酚及 其在3, 3' -位和6, 6' -位連有的取代基的位阻效應(yīng)、電子效應(yīng)和芳環(huán)二面角的大小對催 化劑的催化效果和立體選擇性控制能力起著至關(guān)重要的作用。因此，我們以（S)-BINOL 為起始原料，參考相關(guān)文獻合成了一系列的3, 3' -位負載有樹枝狀高分子的手性配 體。負載型手性膦催化劑因可從反應(yīng)混合物中回收，不污染產(chǎn)物和環(huán)境，可重復(fù)利用等 特點倍受關(guān)注。從早期Kagan和Still等利用化學(xué)鍵合方法合成的高分子樹脂固載的 手性配體 PS_DI0P[Dumont，W· ;Poulin，J.C. ;Dang Tuan, P. ;Kagan，H.B. Asymmetric catalytic reduction with transition metal complexes. II.Asymmetric catalysis by a supported chiral rhodium complex[J]. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95,8295-8299.]> PS-BPPM[Baker, G. L. ；Fritschel, S. J. ；Stille,J.K. Transition-metal-catalyzed asymmetric organic synthesis via polymer-attached optically active phosphine ligands.Asymmetric hydrogenation with polymer catalysts containing optically active pendent alcohols [J].J.0rg. Chem. 1981, 46, 2960-2965·]到 Janda 等的 PE-BINAP [Gravert, D. J. ；Datta, A. ；ffentworth, P. , Jr. ；Janda, K. D. Soluble supports tailored for organic synthesis:parallel polymer synthesis via sequential normal/living free radical processes[J]. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9481-9495.], 后來又發(fā)展了基于形成氫鍵、離子對等吸附作用的負載方法以及樹狀大分子配體 [Routaboul, L. ；Vincendeau, S. ；Turrin, C. -0. ；Caminade, A. -M. ；Majoral, J. -P.； Daran, J. -C. ；Manoury,E.New phosphorus dendrimers with chiral ferrocenyl phosphine-thioether ligands on the periphery for asymmetric catalysis [J]. J. Organomet. Chem. 2007, 692, 1064-1073.]。綜觀手性膦催化劑的研究工作，目前對手性單 膦配體的負載化研究報道較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的是提供一種可回收再利用的樹狀高分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配 體；另一目的在于提供其合成方法；又一目的在于提供其作為催化劑，再查爾酮的不對稱 Michael加成中的應(yīng)用。
[0004] 為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明所述的樹狀高分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體的結(jié)構(gòu) 式如下：
[0005]
【主權(quán)項】
1. 一種樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下：
R和R'基團分別為C1-4烷基或被苯基單取代的C1-4烷基或苯基；η = 0-3 ; R和R'基團相同或不同。
2. 如權(quán)利要求1所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體，其特征在于，配體中聯(lián)萘 酚骨架是S型或R型。
3. 如權(quán)利要求1或2所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體，其特征在于，R和R' 分別選甲基，乙基，異丙基、苯基或2-苯乙基。
4. 如權(quán)利要求1或2所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體，其特征在于，選如下化 合物：
5. 制備權(quán)利要求1所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體的合成方法，其特征在 于，包括如下合成步驟：
(1) 在氮氣保護下，以四氫呋喃為溶劑，手性聯(lián)萘酚與氯甲基甲醚反應(yīng)，得到化合物2 ; (2) 在氮氣保護下，化合物2中加入正丁基鋰、四甲基乙二胺，升溫回流反應(yīng)，冷卻至 0-2°C，加入N，N-二甲基甲酰胺反應(yīng)，得到化合物3 ; ⑶化合物3中加入THF和CH3OH混合溶劑，分批加入NaBH4，經(jīng)過還原得到化合物4 ; (4) 氮氣保護下，向NaH的THF和DMF的懸濁液中加入化合物4的THF溶液，室溫攪拌 反應(yīng)；再將體系冷至0-2°C，滴加芐溴類化合物，經(jīng)醚化反應(yīng)得到化合物5或7 ; (5) 向化合物5或7的CH2ClJP CH 30H的混合溶劑中加入濃鹽酸，室溫攪拌過夜，化合 物5或7經(jīng)脫保護，得到化合物6或8 ; (6) 體系冷至0-2°C，向化合物6或8中加入氨基膦化合物，然后升至110-130°C反應(yīng)形 成亞磷酰胺鍵，得到樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體I或II。
6.如權(quán)利要求1-4其中之一所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體在不對稱 Michael加成反應(yīng)的用途，其特征是在于，作為催化劑應(yīng)用于查爾酮類化合物的不對稱乙基 化反應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述樹狀分子負載的聯(lián)萘酚亞磷酰胺配體在不對稱Michael加成反應(yīng) 的用途，其特征是在于，選用化合物I-c作為催化劑應(yīng)用于查爾酮類化合物的不對稱乙基 化反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類樹枝狀負載的聯(lián)萘酚骨架亞磷酰胺配體、及其合成方法及其在二乙基鋅對α,β-不飽和羰基化合物的不對稱Michael加成反應(yīng)中應(yīng)用，屬有機合成領(lǐng)域。該類配體以手性聯(lián)二萘酚為原料，先后經(jīng)過羥基的保護，3,3′-位鋰化，醛基化，NaBH4還原，樹枝狀高分子的負載，最后與不同胺反應(yīng)得到。具有合成方法簡便、高活性、高不對稱選擇性、方便的回收和重復(fù)利用等特點。其結(jié)構(gòu)通式如下：。
【IPC分類】C07C45-69, B01J31-22, C07C49-84, C07C201-12, C07C49-796, C07C49-784, C07F9-24, C07C205-45, C07F17-02, C07C49-813
【公開號】CN104530122
【申請?zhí)枴緾N201510032293
【發(fā)明人】趙文獻, 晁瑞青, 李高偉, 許凱, 王濤, 王曉娟, 趙瑞娟, 劉瀾濤
【申請人】商丘師范學(xué)院, 鄭州大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月22日