本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)磷化合物的合成方法，具體涉及5,5',6,6',7,7',8,8'-八氫-[1,1'-聯(lián)萘]-2,2'-雙[二苯基膦](以下簡(jiǎn)稱H8-BINAP)的制備方法。
背景技術(shù)：
聯(lián)萘雙二苯基膦化合物是一類重要的催化劑配體，在合成天然產(chǎn)物、藥物、功能材料及生物活性化合物中有著廣泛的用途，與Ru、Rh、Pd等金屬催化劑配合催化體系，在催化C-C鍵偶聯(lián)【J.Am.Chem.Soc.1998,120(22),5579～5580】，手性加氫【J.Am.Chem.Soc.1995,117(9),2675～2676】，環(huán)加成【Angew.Chem.Int.Ed.1997,36(5),518～521】等反應(yīng)有其獨(dú)特的催化活性。H8-BINAP相對(duì)于聯(lián)萘雙二苯基膦具有更大的螯合角，手性誘導(dǎo)效應(yīng)更加突出，如Pd(CF3COO)2與(R)-H8-BINAP組成的催化體系在催化氫化吲哚衍生物時(shí)，表現(xiàn)出極高的專一性，ee值高達(dá)98％【J.Am.Chem.Soc.2014,136(21),7688～7700】。目前手性的H8-BINAP方法由EP839819報(bào)道，采用聯(lián)萘酚作為起始物料，經(jīng)過(guò)加氫，酯化制得備用物二與二苯基氧膦偶聯(lián)反應(yīng)，三氯硅氫還原，再用二苯基氧膦偶聯(lián)反應(yīng)，三氯硅氫還原，反應(yīng)路線較長(zhǎng)，其中用到極易揮發(fā)的高毒三氯硅氫，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較高，而且產(chǎn)物均需硅膠柱層析純化，無(wú)法滿足工業(yè)化應(yīng)用的需求。
鑒于H8-BINAP化合物獨(dú)特的催化活性及廣闊的市場(chǎng)前景，本發(fā)明提供了另一條可行的反應(yīng)路線。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的第一問(wèn)題在于提供一種條件溫和，后處理簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)H8-BINAP配體的制備方法。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供了5,5',6,6',7,7',8,8'-八氫-[1,1'-聯(lián)萘]-2,2'-雙[二苯基膦](以下簡(jiǎn)稱H8-BINAP)的合成方法，其特征在于，其包括如下步驟：
(1)在乙醇中加入聯(lián)萘酚(BINOL)，加入催化劑Pd/C，在高壓氫氣氣氛下反應(yīng)一段時(shí)間，反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，濾去不溶物，濾液濃縮至干得到備用物一，反應(yīng)式如下；
(2)將上述備用物一溶解在二氯甲烷中，加入吡啶和三氟乙酸酐，室溫?cái)嚢?-24小時(shí)，濾去不溶物，濃縮濾液，進(jìn)行結(jié)晶過(guò)濾，烘干制得備用物二，反應(yīng)式如下；
(3)將上述備用物二在惰性氣氛下，加入鈀催化劑、配體、二苯基膦、堿性物種、大極性溶劑，反應(yīng)溫度在110～130℃之間，反應(yīng)48～96小時(shí)，將反應(yīng)液冷卻至室溫，倒入甲醇中，析出固體，過(guò)濾，濾餅用少量甲醇淋洗，烘干得到目標(biāo)產(chǎn)物，反應(yīng)式如下：
優(yōu)選地，所述步驟(1)中的聯(lián)萘酚選自R構(gòu)型、S構(gòu)型或者兩者的混合物。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中反應(yīng)在60atm氫氣氣氛下進(jìn)行，75～80℃反應(yīng)6～8小時(shí)。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，濃縮濾液剩少量溶劑時(shí)，加入甲醇進(jìn)行結(jié)晶。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，備用物一溶解在二氯甲烷中后，將吡啶加入，冷卻到5℃以下，攪拌滴入三氟乙酸酐，保持體系溫度不超過(guò)25℃。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中，鈀金屬催化劑選自Pd(OAc)2，PdCl2，Pd2(dba)3，Pd(PPh)4或PdCl2(PPh3)2中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述配體為膦配體，其選自DPPE，DPPP，DPPB，P(t-Bu)3或P(Ch)3中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述堿性物種選自DIPEA、DBU、DMAP或N,N-二環(huán)己基甲胺中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述大極性溶劑選自N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧六環(huán)中的一種或多種的組合。
本發(fā)明的總反應(yīng)式如下：
本發(fā)明目的在于提供一種條件溫和，后處理簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)H8-BINAP配體的新方法。
發(fā)明路線如下所述，在乙醇中加入聯(lián)萘酚(BINOL)與5％Pd/C(50％wet)，60atm氫氣氣氛下，75～80℃反應(yīng)6～8小時(shí)，冷卻至室溫，濾去不溶物，濾液濃縮至干得到備用物一。所述的聯(lián)萘酚可以是R構(gòu)型、S構(gòu)型或者兩者的混合物。
備用物一溶解在二氯甲烷中，加入吡啶和三氟乙酸酐，室溫?cái)嚢?4小時(shí)，濾去不溶物，濃縮濾液，剩少量溶劑時(shí)，加入甲醇析晶，過(guò)濾，烘干制得備用物二，為黃色晶狀固體
備用物二在惰性氣氛下，加入鈀催化劑、膦配體、二苯基膦、堿性物種、大極性溶劑、二苯基膦，反應(yīng)溫度在110～130℃之間，反應(yīng)48～96小時(shí)，將反應(yīng)液冷卻至室溫，倒入甲醇中，析出固體，過(guò)濾，濾餅用少量甲醇淋洗，烘干得到目標(biāo)產(chǎn)物。所述的大極性溶劑，為N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或1,4-二氧六環(huán)任選一種；鈀金屬催化劑為Pd(OAc)2，PdCl2，Pd2(dba)3，Pd(PPh)4或PdCl2(PPh3)2任選一種；所述的膦配體為DPPE，DPPP，DPPB，P(t-Bu)3或P(Ch)3任選一種；所述的堿性物種為DIPEA、DBU、DMAP或N,N-二環(huán)己基甲胺任選一種。
相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案，本發(fā)明的有益效果是：采用備用物二直接與膦氫反應(yīng)制備得到目標(biāo)產(chǎn)物，相對(duì)于EP839819具有步驟少，避免使用高毒三氯硅氫，分離純化容易，適合工業(yè)化生產(chǎn)。本方法以聯(lián)萘酚為起始原料，經(jīng)催化加氫，酯化，再在鈀催化劑和膦配體共同催化下，與二苯基膦進(jìn)行C-P鍵偶聯(lián)反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物，收率達(dá)到35％。本發(fā)明制備得到的目標(biāo)產(chǎn)物有手性催化，及不對(duì)稱環(huán)加成領(lǐng)域具有獨(dú)特的催化活性，在醫(yī)藥及天然產(chǎn)物合成領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
為了便于理解，以下將通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。需要特別指出的是，這些描述僅僅是示例性的描述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。依據(jù)本說(shuō)明書的論述，本發(fā)明的許多變化、改變對(duì)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的。
實(shí)施例1
在1L高壓釜中加入50g(R)-BINOL,15g 5％Pd/C(50％wet)，300mL乙醇，密封高壓釜，抽真空，氮?dú)庵脫Q一次，再氫氣置換3次，調(diào)整壓力至60atm，將溫度升至75～80℃，保溫反應(yīng)8小時(shí)，將高壓釜冷卻至室溫，過(guò)濾，濾液濃縮至干備用，制得粘稠狀備用物一。
實(shí)施例2
將實(shí)例1中備用物一溶解在300mL二氯甲烷，加入32mL吡啶溶液中，冷卻至5℃以下，滴加108g三氟乙酸酐，滴加時(shí)溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢室溫?cái)嚢?4小時(shí)，濾去不溶物，濃縮濾液，剩少量溶劑時(shí)，加入甲醇析晶，過(guò)濾，60～70℃下真空烘干，得到70g黃色備用物二，收率72％，純度99.2％。
實(shí)施例3
將實(shí)例2中1.1g備用物二，0.0448gPd(OAc)(10mol％)，0.085gDPPE(10mol％)，加入到5mLDMF溶劑中，抽真空，將氬氣置換進(jìn)反應(yīng)釜，然后將0.57gDIPEA和0.82g二苯基膦加入到反應(yīng)體系中，攪拌下升溫至120℃，保溫回流72小時(shí)，冷卻至室溫，將反應(yīng)液加入到30mL甲醇中，過(guò)濾，濾餅用少量甲醇淋洗，60～70℃下真空烘干，得到0.58g類白色固體，收率46％，熔點(diǎn)207～208℃，31P-NMR(CDCl3):-16.31(S)，[]D+69.7(C 0.5Toluene)。
實(shí)施例4—14
實(shí)施例4—14以實(shí)例3操作為基礎(chǔ)做條件篩選，只進(jìn)行液相收率統(tǒng)計(jì)。
實(shí)施例15
在100mL高壓釜中加入5g(S)-BINOL,1.5g 5％Pd/C(50％wet)，30mL乙醇，密封高壓釜，抽真空，氮?dú)庵脫Q一次，再氫氣置換3次，調(diào)整壓力至80atm，將溫度升至75～80℃，保溫反應(yīng)8小時(shí)，將高壓釜冷卻至室溫，過(guò)濾，濾液濃縮至干備用，制得粘稠狀備用物一
實(shí)施例16
將實(shí)例1中備用物一溶解在30mL二氯甲烷，加入3.2mL吡啶溶液中，冷卻至5℃以下，滴加10.8g三氟乙酸酐，滴加時(shí)溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢室溫?cái)嚢?4小時(shí)，濾去不溶物，濃縮濾液，剩少量溶劑時(shí)，加入甲醇析晶，過(guò)濾，60～70℃下真空烘干，得到7.0g黃色備用物二，收率74％，純度99.5％。
實(shí)施例17
將5.5g備用物二，0.224gPd(OAc)2(10mol％)，0.426g DPPP(10mol％)，加入到30mLDMF溶劑中，抽真空，將氬氣置換進(jìn)反應(yīng)釜，然后將2.85gDIPEA和4.1g二苯基膦加入到反應(yīng)體系中，攪拌下升溫至120℃，保溫回流72小時(shí)，冷卻至室溫，將反應(yīng)液加入到150mL甲醇中，過(guò)濾，濾餅用少量甲醇淋洗，60～70℃下真空烘干，得到3.2g類白色固體，收率51.5％，熔點(diǎn)209～210℃，31P-NMR(CDCl3):-16.31(S)，[]D-71.2(C 0.5Toluene)。
上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。