一種高效負(fù)載催化劑不對(duì)稱(chēng)催化Michael加成的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效、綠色的、以水做溶劑條件下，以新型超順磁納米負(fù)載、離子 氣氛"修飾的手性小分子為催化劑，N，N-二甲基吡啶（DMP)為促進(jìn)劑、25°C、常壓下異丁醛 與硝基烯烴進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)Michael加成反應(yīng)方法。 技術(shù)背景
[0002] 硝基烷烴因?yàn)槿菀走M(jìn)行α-烷基化反應(yīng)和轉(zhuǎn)化為其它重要官能團(tuán)，在有機(jī)合 成中具有重要作用（Czekelius C，Carreira E Μ. Angew. Chem. Int. Ed. ,2005, 44, 612; Berner O Μ, Tedeschi L, Enders D. Eur. J. Org. Chem. ,2002, 2002, 1877·)。以碳為中心 的親核試劑與硝基烯烴的共軛加成是最普遍的制備手性硝基烷烴的方法。其中，最主要 的是利用羰基化合物與硝基稀徑的Michael加成反應(yīng)（1^七311(3〇1'1：11，1^;^^8〇?，0找· Lett. , 2001, 3, 3737 ；Melchiorre P, Jorgensen K A, J. Org. Chem. , 2003, 68, 4151 ；Austin J F, MacMillan D W C, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 1172 ；Davie E A C, Mennen S M, Xu Y, et al. Chem. Rev. , 2007, 107, 5759.) 〇
[0003] 近年來(lái)，不對(duì)稱(chēng)有機(jī)小分子催化引起了化學(xué)家們廣泛的關(guān)注，涌現(xiàn)出了一系 列脯氨酸鹽、手性金屬配位催化劑等，在醛與硝基烯烴的不對(duì)稱(chēng)共軛加成中取得了 一定的效果（Li H, Wang Y, Tang L, Wu F, Liu X，Guo C, Foxman B M, Deng L, Angew. Chem. Int. Ed. , 2005, 44, 105 ；Malerich J P1Hagihara K1Rawal V H, J. Am. Chem. Soc. , 2008, 130, 14416 ；Yu Z, Liu X, Zhou L, Lin L, Feng X, Angew. Chem. Int. Ed.，2009, 48, 5195.)。但是上述方法存在著使用大量有毒有害溶劑、使用催化劑回收套用 困難等缺陷。因此，非常有必要開(kāi)發(fā)立體催化活性好、回收簡(jiǎn)單的新型負(fù)載催化劑。
[0004] 與傳統(tǒng)負(fù)載聚合物相比，超順磁納米顆粒不僅尺寸處于納米級(jí)，保證催化反應(yīng)， 而且容易被外加磁場(chǎng)分離，更好的解決了催化劑的分離與回收。因此近年來(lái)，超順磁納 米顆粒負(fù)載催化劑已經(jīng)成為人們探索環(huán)境友好的催化反應(yīng)體系的重要方向（Gawande M B, B ranco P S1Varma S V, Chem. Soc. Rev. , 2013, 42, 3371 ；Baig R B N1Varma S, Chem. Commun.，2013, 49, 752)。離子液體具有熱力學(xué)穩(wěn)定性、溶解能力強(qiáng)、低揮發(fā)性、分子結(jié)構(gòu)可 調(diào)性等特點(diǎn)。我們結(jié)合超順磁納米顆粒與離子液體這兩者的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出超順磁納米顆粒 負(fù)載、"離子氣氛"修飾的催化劑并成功應(yīng)用于有機(jī)合成中，取得了很好的效果（Ying，A，Liu S,Ni Y1Qiu F, Xu S1Tang ff, Catal. Sci. Technol. , 2014, 4, 2115 ；Ying A1Qiu F, Wu C, Hu H，Yang J.，RSC Adv.，2014, 4, 33173.)。因此有必要開(kāi)發(fā)超順磁納米負(fù)載、"離子氣氛"修飾 的手性催化劑用于不對(duì)稱(chēng)Michael加成反應(yīng)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是取代傳統(tǒng)的不對(duì)稱(chēng)催化異丁醛與硝基烯烴Michael加成方法， 提供一種高效、環(huán)境友好的負(fù)載手性催化劑，以水做溶劑溫和（室溫）反應(yīng)條件下實(shí)現(xiàn) Michael 加成。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，所述通過(guò)異丁醛與硝基烯烴進(jìn)行立體選擇性Michael加成的方法， 其特征在于，所述方法包括以超順磁納米顆粒負(fù)載、"離子氣氛"修飾的手性小分子為催化 劑，室溫（25°C )、常壓下異丁醛與硝基烯烴進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)Michael加成反應(yīng)，包括：以超順磁 納米顆粒負(fù)載、"離子氣氛"修飾手性小分子為催化劑，室溫（25°C )、常壓下，以水做溶劑，異 丁醛與硝基烯烴進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)Michael加成反應(yīng)1?10小時(shí)，得到相應(yīng)的手性硝基取代物。 其中，所述催化劑為：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通過(guò)異丁醛與硝基烯烴進(jìn)行立體選擇性Michael加成的方法，其特征在于，所 述方法包括以超順磁納米顆粒負(fù)載、"離子氣氛"修飾的手性小分子為催化劑，25°C、常壓下 異丁醛與硝基烯烴進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)Michael加成反應(yīng)；其中，所述催化劑為：
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述異丁醛與硝基烯烴的摩爾比為 1:1-10:1。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑的摩爾量為硝基烯烴的0. 1-1 倍。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加劑DMAP的摩爾量為硝基烯烴的 0? 01-0. 5 倍。
5. 如權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述硝基烯烴物質(zhì)為（I)式結(jié)構(gòu)， 其中Ar包括苯、4-硝基苯、3-硝基苯、2-氣苯、4 -氣苯、4-甲氧基苯、4-輕基苯、3, 4- _甲 氧基苯、3-甲氧基-4-羥基苯、1-萘基和2-噻吩。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)過(guò)程以水做溶劑。
7. 如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為1?10小時(shí)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，反應(yīng)結(jié)束后，用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，合并 有機(jī)相，柱層析分離得到產(chǎn)品。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，反應(yīng)結(jié)束后，催化劑可由外加磁場(chǎng)回收，乙 酸乙酯洗滌后，經(jīng)過(guò)60°C真空干燥5小時(shí)后用于下一次套用。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高效、環(huán)境友好的手性負(fù)載催化劑，以水做溶劑室溫反應(yīng)條件下實(shí)現(xiàn)異丁醛與硝基烯烴不對(duì)稱(chēng)Michael加成方法。所述方法包括以超順磁納米顆粒負(fù)載、“離子氣氛”修飾的手性小分子為催化劑，N,N-二甲基吡啶(DMAP)為促進(jìn)劑、25℃、常壓下異丁醛與硝基烯烴進(jìn)行立體選擇性Michael加成反應(yīng)，負(fù)載催化劑重復(fù)使用5次，未發(fā)現(xiàn)反應(yīng)收率和ee值明顯下降。該法操作簡(jiǎn)單、催化劑立體選擇性好、回收簡(jiǎn)單、催化反應(yīng)體系可重復(fù)使用性好、反應(yīng)條件溫和，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】B01J31-28, C07B53-00, C07C201-02, C07D333-22, C07C205-44
【公開(kāi)號(hào)】CN104610003
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510020944
【發(fā)明人】應(yīng)安國(guó), 楊健國(guó), 劉碩, 李志鋒, 胡華南
【申請(qǐng)人】臺(tái)州學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日