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一種手性單齒亞磷酸酯配體及制備方法和應(yīng)用的制作方法

文檔序號(hào):4890269閱讀:318來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種手性單齒亞磷酸酯配體及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種手性單齒亞磷酸酯配體,具體地說(shuō)涉及一種聚乙二醇負(fù)載的手性單齒亞磷酸酯配體。
本發(fā)明還涉及上述手性單齒亞磷酸酯配體的制備方法。
本發(fā)明還涉及上述手性單齒亞磷酸酯配體在C=C、C=O、C=N等雙鍵不對(duì)稱氫化反應(yīng)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
催化不對(duì)稱氫化是不對(duì)稱合成中的核心技術(shù),是合成光學(xué)純手性藥物、農(nóng)藥、食品添加劑和香料的最有效方法之一。其中手性配體的合成和中心金屬的選擇是實(shí)現(xiàn)這一核心技術(shù)的關(guān)鍵因素。不對(duì)稱催化氫化使用的手性配體多為不穩(wěn)定的三價(jià)磷(膦)化合物,它的合成通常需要通過(guò)繁瑣拆分過(guò)程或多步不對(duì)稱合成,而不對(duì)稱氫化所需的中心金屬通常是銠(Rh)、釕(Ru)、釔(Ir)、鈀(Pd)等貴金屬,因而這些手性配體和手性催化劑價(jià)格往往非常昂貴,從而在很大程度上限制了它們?cè)诠I(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用??朔@些困難最直接的方法之一是通過(guò)聚合物負(fù)載化的方法回收和循環(huán)使用手性催化劑。一個(gè)理想的負(fù)載化的手性催化劑應(yīng)該具有和單體催化劑相同或相當(dāng)?shù)拇呋钚院瓦x擇性,并且很容易通過(guò)一些簡(jiǎn)單的方法回收使用。但在許多情況下,固載催化劑的催化活性和立體選擇性都有很大程度的降低,尤其是那些不溶性高分子固載的手性催化劑。而可溶性高分子固載催化劑的出現(xiàn)在一定程度上克服了不溶性高分子固載催化劑活性降低的問(wèn)題。在目前用于固載化的各種可溶性聚合物中,聚乙二醇占有重要的位置,各種具有不同聚合度的聚乙二醇都可以大規(guī)模購(gòu)買得到,因而是手性催化劑廉價(jià)、可靠的負(fù)載體。近來(lái),單齒亞磷酸酯配體在不對(duì)稱催化氫化反應(yīng)中獲得了很大成功。在我們以前的研究中,我們注意到配體中氧原子的存在會(huì)對(duì)單齒亞磷酸酯配體的活性和選擇性產(chǎn)生很大的影響,因?yàn)檠踉訉?duì)中心金屬原子具有hemilabile性質(zhì)的弱配位性。由于聚乙二醇結(jié)構(gòu)中有大量氧原子的存在,因此由它負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體有望獲得與單體相當(dāng)或更好的活性和對(duì)映選擇性。但到目前為止,還沒(méi)有一類聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體在不對(duì)稱催化氫化反應(yīng)中應(yīng)用的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種手性單齒亞磷酸酯配體。
本發(fā)明的又一目的在于提供上述手性單齒亞磷酸酯配體的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的聚乙二醇負(fù)載的手性單齒亞磷酸酯配體,其結(jié)構(gòu)如下 或 式中n為0-10000;R1為氫;C2~C40的脂肪基團(tuán)或脂肪?;?;C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪基的組合基團(tuán);C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪酰基的組合基團(tuán);C6-C60的芳香基團(tuán);C6-C60的芳香基團(tuán)的甲?;?;或者,含有一個(gè)或多個(gè)N,O,S,P雜原子的芳香基團(tuán)和脂肪基團(tuán)及其組合基團(tuán);X為手性的脂肪基團(tuán);手性的聯(lián)苯和聯(lián)萘類芳香基團(tuán);或者,手性的螺環(huán)基團(tuán)。包括所述C2~C40的脂肪基團(tuán)或脂肪?;鶠橥榛颦h(huán)烷基。
所述C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪基的組合基團(tuán)為芐基。
所述C6-C60的芳香基團(tuán)為芳基。
本發(fā)明提供的制備手性單齒亞磷酸酯配體的方法,步驟為a)將手性二醇與三氯化磷置于反應(yīng)瓶中,加入催化量的2-甲基吡咯烷酮,加熱回流反應(yīng)至手性二醇完全溶解,減壓脫去溶劑,殘留物正己烷重結(jié)晶,得到所需的氯代亞磷酸酯;其中按摩爾比手性二醇∶三氯化磷∶2-甲基吡咯烷酮=1∶5-10∶0.001-0.01;
b)將步驟a得到的氯代亞磷酸酯溶于二氯甲烷,于0-5℃下加入聚乙二醇單甲醚或聚乙二醇單甲酯,以及三乙胺的二氯甲烷溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到所需的聚合物配體;按摩爾比聚乙二醇單甲醚∶氯代亞磷酸酯∶三乙胺=1∶1-2∶2-3;或者將氯代亞磷酸酯溶于二氯甲烷,于0-5℃加入聚乙二醇,以及三乙胺的二甲烷溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到所需的聚合物配體;其中按摩爾比聚乙二醇∶氯代亞磷酸酯∶三乙胺=1∶2-3∶4-6。
所述的制備方法,其中聚乙二醇、聚乙二醇單醚或聚乙二醇單酯的分子量為500-500000。
本發(fā)明提供的手性單齒亞磷酸酯配體可用于C=C、C=O、C=N鍵中不對(duì)稱氫化反應(yīng)中的應(yīng)用,將手性單齒亞磷酸酯配體與Rh、Ru、Ir、Pt或Pd按摩爾比1.1∶1-2.2∶1組成催化劑,反應(yīng)底物與催化劑的比例為100-10,000,反應(yīng)時(shí)間0.1-24小時(shí)。
所述的不對(duì)稱氫化反應(yīng)為以下幾類底物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)(1)α-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(2)β-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(3)衣康酸酯及其β-取代的衣康酸酯類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(4)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯酰胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(5)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯醇酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(6)α-乙酰氧基-β-取代丙烯酸酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(7)苯或取代苯甲?;宜狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);(8)苯或取代苯甲?;姿狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);(9)取代或非取代芳香酮類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(10)N-烷基和N-芳基亞胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(11)N-酰基腙、磺酰亞胺和膦酰亞胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(12)芳香和非芳香氮雜環(huán)的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)。
本發(fā)明提供的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體對(duì)空氣和濕度穩(wěn)定,易于操作和保存;配體合成工藝路線簡(jiǎn)單,合成過(guò)程中無(wú)須高溫、高壓等劇烈的操作條件;合成用的手性源可以大量購(gòu)買得到,也可通過(guò)不對(duì)稱合成或拆分的方法大量獲得。
手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體與Rh、Ru、Ir等金屬前體形成的催化劑對(duì)C=C雙鍵、C=N雙鍵、C=O雙鍵的不對(duì)稱氫化反應(yīng)均可以高達(dá)99%以上的對(duì)映選擇性;催化劑活性高,TON可以高達(dá)10000。
本發(fā)明設(shè)計(jì)合成的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體與Rh、Ru、Ir、Pd、Pt等的金屬前體形成的催化劑性質(zhì)穩(wěn)定,對(duì)空氣和濕度具有很好的忍耐力,其參與的不對(duì)稱氫化反應(yīng)條件溫和,可以在室溫下反應(yīng);氫氣的壓力適用范圍廣,從常壓到高壓均不影響催化劑的活性和立體選擇性。
具體實(shí)施例方式
一、手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體的結(jié)構(gòu)本發(fā)明的手性性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體具有式I或式II結(jié)構(gòu) 或 其中R1基團(tuán)為氫;烷基和環(huán)烷基等C2~C40內(nèi)的的脂肪基團(tuán)及脂肪?;?;芐基等C7-C60在內(nèi)的芳香基團(tuán)與脂肪基的組合基團(tuán)及芐基等C7-C60在內(nèi)的芳香基團(tuán)與脂肪酰基的組合基團(tuán);芳基等C6-C60內(nèi)芳香基團(tuán)及芳基等C6-C60內(nèi)芳香基團(tuán)的甲酰基;含有一個(gè)或多個(gè)N,O,S,P等雜原子的芳香基團(tuán)和脂肪基團(tuán)以及它們的組合基團(tuán)。
n為0-10000。
X基團(tuán)為手性的脂肪基團(tuán);手性的聯(lián)苯和聯(lián)萘類芳香基團(tuán);手性的螺環(huán)基團(tuán)。
主要包括
二、手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體的合成本發(fā)明提供的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體很容易從聚乙二醇和手性的亞磷酰氯經(jīng)一步反應(yīng)合成,其合成步驟如下a)按摩爾比手性二醇(反應(yīng)式中的III)PCl3(三氯化磷)2-甲基吡咯烷酮=1∶5-10∶0.001-0.01,將手性二醇與三氯化磷置于一反應(yīng)瓶中,加入催化量的2-甲基吡咯烷酮,加熱回流反應(yīng)至手性二醇完全溶解。減壓脫去溶劑,殘留物正己烷重結(jié)晶,得到所需的氯代亞磷酸酯(反應(yīng)式中的IV)。
b)按摩爾比聚乙二醇單甲醚(反應(yīng)式中的V)∶氯代亞磷酸酯(反應(yīng)式中的IV)∶NEt3(三乙胺)=1∶1-2∶2-3,將氯代亞磷酸酯溶于無(wú)水CH2Cl2(二氯甲烷),于0-5℃加入聚乙二醇單甲醚(V)和NEt3溶于CH2Cl2形成的溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到式I所示的聚合物配體。
c)按摩爾比聚乙二醇(反應(yīng)式中的VI)∶氯代亞磷酸酯(反應(yīng)式中的IV)∶NEt3(三乙胺)=1∶2-3∶4-6,將氯代亞磷酸酯溶于CH2Cl2,于0-5℃加入聚乙二醇(VI)和NEt3溶于CH2Cl2形成的溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到式II所示的聚合物配體。
三、不對(duì)稱加氫反應(yīng)本發(fā)明提供的聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體與Rh、Ru、Ir、Pd及Pt等金屬前體原位形成的金屬配合物對(duì)C=C鍵、C=N鍵、C=O等雙鍵的氫化具有很高的催化活性和光學(xué)選擇性。反應(yīng)在1-100atm,-20~200℃的溫度下進(jìn)行,溶劑可用質(zhì)子性的醇類溶劑,也可以用CH2Cl2、CH2ClCH2Cl、CH3Cl、CCl4、四氫呋喃、苯、甲苯和乙酸乙酯等非質(zhì)子性溶劑。催化劑與加氫反應(yīng)產(chǎn)物易于分離,通過(guò)簡(jiǎn)單的往反應(yīng)溶劑中加入乙醚,催化劑以沉淀方式析出,回收的催化劑表現(xiàn)出相同的催化活性。
本發(fā)明提供的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體與Rh、Ru、Ir、Pd、Pt等金屬前體形成的催化劑適用范圍廣,可以應(yīng)用于多類C=C雙鍵,C=N雙鍵、C=O雙鍵的不對(duì)稱氫化反應(yīng)。其中配體與[Rh(COD)2]BF4、[Ir(COD)Cl]2和Ru金屬前體在原位條件下形成的催化劑主要用于以下幾類底物催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)1)α-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);2)β-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);3)衣康酸酯及其β-取代的衣康酸酯類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);4)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯酰胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);5)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯醇酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);6)α-乙酰氧基-β-取代丙烯酸酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);7)苯或取代苯甲?;宜狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);8)苯或取代苯甲?;姿狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);9)取代或非取代芳香酮類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);10)N-烷基和N-芳基亞胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);11)N-?;辍⒒酋啺泛挽Ⅴ啺返拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);12)芳香和非芳香氮雜環(huán)的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)。
本發(fā)明提供的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體易于回收循環(huán)使用,催化劑能被回收循環(huán)使用十次以上。
實(shí)施例11)手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體的合成在100ml的三口瓶中加入10克(R)-BINOL和75克PCl3及催化量2-甲基吡咯烷酮,反應(yīng)回流至固體消失(約10分鐘)。減壓脫去大部分PCl3,殘留的少量PCl3用甲苯共沸減壓除去。脫去甲苯后,殘留物用正己烷重結(jié)晶得白色氯代亞磷酸酯11.9克。
在一100ml三口瓶中加入3.51克氯代亞磷酸酯和30ml無(wú)水二氯甲烷,于0℃下慢慢滴加11克分子量為1100的聚乙二醇單甲醚和3.03克三乙胺溶于20ml二氯甲烷形成的溶液。加畢,將反應(yīng)液升至室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)過(guò)夜。過(guò)濾,濾液中加入50ml乙醚,析出大量的白色固體。過(guò)濾,固體乙醚洗,干燥,得白色粉末狀固體手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體12.6克。
在一100ml三口瓶中加入7.02克氯代亞磷酸酯和30ml無(wú)水二氯甲烷,于0℃下慢慢滴加11克分子量為1100的聚乙二醇和6.06克三乙胺溶于20ml二氯甲烷形成的溶液。加畢,將反應(yīng)液升至室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)過(guò)夜。過(guò)濾,濾液中加入50ml乙醚,析出大量的白色固體。過(guò)濾,固體乙醚洗,干燥,得白色粉末狀固體手性聚乙二醇負(fù)載的亞磷酸酯配體15.8克。
2)手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體用于催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物2-乙酰氨基丙烯酸甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得S-乙酰氨基丙酸甲酯收率100%(以2-乙酰氨基丙烯酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
實(shí)施例2在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物2-乙酰氨基肉桂酸甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得S-乙酰氨基苯丙酸甲酯收率100%(以2-乙酰氨基肉桂酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為92%ee以上。
實(shí)施例3在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一100ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物2-乙酰氨基肉桂酸甲酯(50mmol)與25ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得S-乙酰氨基苯丙酸甲酯收率100%(以2-乙酰氨基肉桂酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
實(shí)施例4在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物多巴的前體(0.5mmol),氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得L-多巴收率100%(以多巴的前體計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
實(shí)施例5在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物衣康酸二甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(R)-2-甲基丁二酸二甲酯100%(以衣康酸二甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為96%ee以上。
實(shí)施例6在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一100ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物衣康酸二甲酯(50mmol)與25ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(R)-2-甲基丁二酸二甲酯100%(以衣康酸二甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為95%ee以上。
實(shí)施例7在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物β-苯基衣康酸二甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(R)-2-苯甲基丁二酸二甲酯100%(以苯基衣康酸二甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為95%ee以上。
實(shí)施例8
在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物3-乙酰氨基-2-丁烯酸甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-3-乙酰氨基-2-丁酸甲酯100%(以3-乙酰氨基-2-丁烯酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為98%ee以上。
實(shí)施例9在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物3-乙酰氨基-3-苯基-2-丙烯酸甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-3-乙酰氨基-3-苯基-2-丙酸甲酯100%(以3-乙酰氨基-3-苯基-2-丙烯酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為80%ee以上。
實(shí)施例10在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物α-乙酰氨基苯乙烯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-1-乙酰氨基苯乙烷100%(以α-乙酰氨基苯乙烯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為99%ee以上。
實(shí)施例11在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物α-乙酰氨基苯乙烯(25mmol)和10ml溶劑形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-1-乙酰氨基苯乙烷100%(以α-乙酰氨基苯乙烯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為99%ee以上.
實(shí)施例12在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物2-乙酰氧基-2-丙烯酸甲酯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-2-乙酰氧基-2-丙酸甲酯100%(以2-乙酰氧基-2-丙烯酸甲酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為96%ee以上。
實(shí)施例13在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2.0mg(0.005mmol)[Rh(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物α-乙酰氧基苯乙烯(0.5mmol)與1.5ml CH2Cl2形成的溶液,氫氣置換3次后,于10atm的氫氣壓力下反應(yīng)12小時(shí)后終止反應(yīng),用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得(S)-α-乙酰氧基苯乙烷100%(以α-乙酰氧基苯乙烯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
實(shí)施例14在氮?dú)獗Wo(hù)下,0.005mmol[Ir(COD)2]BF4,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑二氯甲烷(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物苯丙甲亞胺(0.5mmol)和2ml二氯甲烷(CH2Cl2)形成的溶液,氫氣置換3次后,維持60公斤壓力反應(yīng)24小時(shí)后終止反應(yīng)。用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得苯丙甲胺收率100%(以苯丙甲亞胺計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
實(shí)施例15在氮?dú)獗Wo(hù)下,0.005mmol水芹烯氯化釕,上述制備的手性聚乙二醇負(fù)載的單齒亞磷酸酯配體(0.011mmol)和溶劑甲醇(1.5ml)置于一10ml的反應(yīng)器中,反應(yīng)30分鐘后,加入底物苯甲酰乙酸乙酯(0.5mmol)和2ml甲醇形成的溶液,氫氣置換3次后,維持60公斤壓力反應(yīng)24小時(shí)后終止反應(yīng)。用短硅膠柱過(guò)濾,將過(guò)濾所得濾液濃縮后,用GC進(jìn)行含量及光學(xué)純度測(cè)定,得S-3-羥基-3-苯基-丙酸乙酯收率100%(以苯甲酰乙酸乙酯計(jì)),對(duì)映體過(guò)量為90%ee以上。
權(quán)利要求
1.一種聚乙二醇負(fù)載的手性單齒亞磷酸酯配體,其結(jié)構(gòu)如下 或 式中n為0-10000;R1為氫、C2~C40的脂肪基團(tuán)或脂肪酰基、C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪基的組合基團(tuán)、C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪酰基的組合基團(tuán)、C6-C60的芳香基團(tuán)、C6-C60的芳香基團(tuán)的甲?;?,或者,含有一個(gè)或多個(gè)N、O、S、P雜原子的芳香基團(tuán)和脂肪基團(tuán)及其組合基團(tuán);X為手性的脂肪基團(tuán)、手性的聯(lián)苯和聯(lián)萘類芳香基團(tuán),或者,手性的螺環(huán)基團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的手性單齒亞磷酸酯配體,其特征在于,所述C2~C40的脂肪基團(tuán)或脂肪?;鶠橥榛颦h(huán)烷基。
3.權(quán)利要求1的手性單齒亞磷酸酯配體,其特征在于,所述C7-C60的芳香基團(tuán)與脂肪基的組合基團(tuán)為芐基。
4.權(quán)利要求1的手性單齒亞磷酸酯配體,其特征在于,所述C6-C60的芳香基團(tuán)為芳基。
5.權(quán)利要求1所述手性單齒亞磷酸酯配體的制備方法,步驟為a)將手性二醇與三氯化磷置于反應(yīng)瓶中,加入催化量的2-甲基吡咯烷酮,加熱回流反應(yīng)至手性二醇完全溶解,減壓脫去溶劑,殘留物正己烷重結(jié)晶,得到所需的氯代亞磷酸酯;其中按摩爾比手性二醇∶三氯化磷∶2-甲基吡咯烷酮=1∶5-10∶0.001-0.01;b)將步驟a得到的氯代亞磷酸酯溶于二氯甲烷,于0-5℃下加入聚乙二醇單甲醚或聚乙二醇單甲酯,以及三乙胺的二氯甲烷溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到所需的聚合物配體;按摩爾比聚乙二醇單甲醚∶氯代亞磷酸酯∶三乙胺=1∶1-2∶2-3;或者將氯代亞磷酸酯溶于二氯甲烷,于0-5℃加入聚乙二醇,以及三乙胺的二甲烷溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到所需的聚合物配體;其中按摩爾比聚乙二醇∶氯代亞磷酸酯∶三乙胺=1∶2-3∶4-6。
6.權(quán)利要求1的手性單齒亞磷酸酯配體,其特征在于,制備方法中所用的聚乙二醇、聚乙二醇單醚或聚乙二醇單酯的分子量為500-500000。
7.權(quán)利要求1的手性單齒亞磷酸酯配體在C=C、C=O、C=N鍵中不對(duì)稱氫化反應(yīng)中的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求7的應(yīng)用,其特征在于,所述的不對(duì)稱氫化反應(yīng)為以下幾類底物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)(1)α-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(2)β-脫氫氨基酸的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(3)衣康酸酯及其β-取代的衣康酸酯類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(4)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯酰胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(5)α-非環(huán)狀及環(huán)狀烯醇酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(6)α-乙酰氧基-β-取代丙烯酸酯的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(7)苯或取代苯甲?;宜狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);(8)苯或取代苯甲?;姿狨ヮ惖拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);(9)取代或非取代芳香酮類化合物的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(10)N-烷基和N-芳基亞胺的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng);(11)N-?;辍⒒酋啺泛挽Ⅴ啺返拇呋粚?duì)稱氫化反應(yīng);(12)芳香和非芳香氮雜環(huán)的催化不對(duì)稱氫化反應(yīng)。
全文摘要
一種聚乙二醇負(fù)載的手性單齒亞磷酸酯配體及制備方法,a)將手性二醇與三氯化磷置于反應(yīng)瓶中,加入催化量的2-甲基吡咯烷酮,加熱回流反應(yīng)至手性二醇完全溶解,減壓脫去溶劑,殘留物正己烷重結(jié)晶,得到所需的氯代亞磷酸酯;b)將步驟a得到的氯代亞磷酸酯溶于二氯甲烷,于0-5℃下加入聚乙二醇單甲醚或聚乙二醇單甲酯,以及三乙胺的二氯甲烷溶液,將反應(yīng)液升至18-25℃攪拌反應(yīng)10-30小時(shí),過(guò)濾,脫去溶劑得到所需的聚合物配體。本發(fā)明的配體與金屬前體形成的催化劑對(duì)C=C、C=N、C=O等雙鍵的不對(duì)稱氫化反應(yīng)均可得到高達(dá)99%的對(duì)映選擇性;催化劑活性高,TON可以高達(dá)10000。
文檔編號(hào)B01J31/16GK1951946SQ200510086649
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者胡向平, 鄭卓 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
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