CN100364981C - 手性二苯并[a,c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物及其制备与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新的手性配体化合物——手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体及其制备及用途。该化合物以6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物为原料经水解成酸后再与手性氨基醇进行反应制得。该化合物易于制备，具有良好的催化性能，可以与过渡金属形成络合物手性催化剂，用于催化不对称环丙烷化反应，不对称烯丙基烷基化反应和不对称Diels-Alder反应等。

Description

手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物及其制备与应用

技术领域：

本发明属于有机化合物以及有机合成技术领域，具体涉及一种具有良好催化性能的手性配体化合物及其制备与应用。

背景技术：

近年来，具有手性双噁唑啉金属配合物由于它们在各种反应中所表现出的良好的催化效果而受到了广泛的关注，不同结构类型的双噁唑啉手性配体不断涌现，手性双噁唑啉金属配合物在许多不对称反应中都是非常有效的催化剂(Ghosh，A.K.；Mathivanan，P.；Cappiello，J.Tetrahedron：Asymmetry 1998，9，1.；Johnson，J.S.；Evas，D.A.Acc.Chem.Res.2000，33，325.)。手性双噁唑啉化合物具有许多优异的性质，双噁唑啉配体中C₂对称轴的存在减少了在特定反应中可能存在的过渡态的数目，它们与金属离子形成的螯合物在构型上有一定张力，并且手性中心与提供配位电子的氮原子距离很近，这样就对催化中心起了很强的指向作用。双噁唑啉配体中的手性来源于各种各样非常容易得到的天然和非天然的光学活性氨基酸或手性氨基醇，可以很容易地得到两个构型的手性双噁唑啉配体。

寻找一种既易于制备，又有良好催化性能的手性配体化合物对于不对称合成研究与工业应用具有十分重要的意义。新手性双噁唑啉配体的设计合成引起很多科学家的极大兴趣。Ikeda(Imai，Y.；Zhang，W.B.；Kida，T.；Nakatsuji，Y/L；Iketa，I.J.Org.Chem.2000，65，3326.)和Hayashi(Uozurui，Y.；Kyota，H.；Kishi，E.；Kitayama，K.；Hayashi，T.Tetrahedron：Asymmetry 1996，7，1603.)等合成了联芳基双噁唑啉配体，它们具有可旋转刚性手性联芳基单元，对环丙烷化等反应可得到较好的对映选择性。然而它们的制备过程中需要分离非对映异构体，并且只有一个异构体具有较高的催化对映选择性(Hayashi.T.，et al.1996)。

发明内容：

本发明的目的是提供一种新的手性配体化合物，是以手性氨基醇为手性源，将二苯并[a，c]环庚二烯单元引入噁唑啉配体结构中，合成一系列新型的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体。

本发明的又一目的是提供所述手性配体化合物的制备方法，用环将可旋转的联苯连接起来避免现有制备方法中由于联苯和噁唑啉的双重手性引起的非对映异构体分离的麻烦。

本发明的又一目的是提供所述手性配体化合物的用途。

本发明的技术方案如下：

一种手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，该化合物是由二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯连接的手性双噁唑啉，其结构如下：

式中：

R₁和R₂表示氢、烷基、烷氧基、环烷基、芳基、烯基、硝基或卤素等，其中烷基、烷氧基可以成环状，环烷基和芳基可以是骈环；

R₃表示氢、烷基、烷氧基、芳基、环烷基、硝基或卤素等；

R₄表示烷基、烷氧基、芳基、环烷基、CO₂R₅或(R₆)₂COR₇等，其中R₅表示烷基、芳基或环烷基，R₆表示氢、烷基、芳基或环烷基，R₇表示氢、烷基、三甲基硅基或叔丁基二甲基硅基；

噁唑啉4位或/和5位为手性碳原子。

所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，是如下1a至1f六种中的一种：

1a：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝CH₂CH(Me)₂，手性：(S)；

1b：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝CH(Me)₂，手性：(S)；

1c：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄=CH₂Ph，手性：(S)；

1d：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝Ph，手性：(S)；

1e：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝Ph，手性：(R)；

1f：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝t-Bu，手性：(S)。

手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其制备方法依次包括以下步骤：

(1)水解：用6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)在碱的作用下发生水解反应，在50-100℃加热反应5-24h，酸化后得到相应的二羧酸中间体；

(2)酰化：二羧酸中间体与酰化剂在20-100℃反应2-12h得到相应的二酰氯中间体，减压用惰性有机溶剂带出残余的二氯亚砜；

(3)酰胺化：二酰氯中间体和手性氨基醇(2.0-10mol/mol(2))，在一个碱存在下，在惰性有机溶剂中，在-20℃～50℃的温度下搅拌反应2～24h，即生成双羟酰胺(3)。

(4)环化：双羟酰胺(3)在有机碱(4.0-50mol/mol(2))存在下，与甲烷磺酰氯或苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯试剂(2.0-10mol/mol(3))，在惰性有机溶剂中，在-20℃-50℃的温度下搅拌反应1～24h进行磺酸酯化，得到相应的双磺酸酯中间体；该双磺酸酯中间体不经分离，用碱的醇溶液，在20-100℃反应2-24h得到相应的双噁唑啉(1)。

上述制备方法中，所述原料6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)中的6位上的取代基R表示酯基、氰基或酰胺基。

上述制备方法中，水解所用溶剂为甲醇或乙醇；该反应中的试剂碱为碱性氢氧化物(如NaOH和KOH等)；酸化所用的酸可以是无机酸或有机酸(如HCl，H₂SO₄，H₃PO₄等)。

上述制备方法中，酰化反应中的酰化试剂选自SOCl₂、PCl₅、PCl₃和(COCl)₂等酰化试剂。

上述制备方法中，酰胺化反应中的手性氨基醇可以具有(+)和(-)两种不同光学活性，该步酰胺化反应中所用的碱选自R₃N(R＝烷基)、4-二甲基氨基吡啶、吡啶、DBU或DBN等有机碱。

上述制备方法中，环化反应一步中，其酯化步骤中所用的碱选自R₃N (R＝烷基)、4-二甲基氨基吡啶、吡啶、DBU或DBN等有机碱；其关环步骤中用的试剂碱为NaOH或KOH等碱性氢氧化物，溶剂可以是甲醇、乙醇等醇类有机溶剂。

上述制备方法中，所述惰性有机溶剂选自二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃、苯或甲苯等。

上述制备方法中，所述环化步骤还可以是如下中的一种：用POCl₃的关环法、用SOCl₂的关环法、用BF₃-乙醚络合物的关环法、用三氟二乙氨基硫(DAST)的关环法或用三氟双(2-甲氧乙基)氨基硫(Deoxo-Fluor)的关环法等。

本发明的新化合物1可以作为手性配体，与铜、镁、锌、铁、镍、钯等金属离子形成络合物。本发明合成的新化合物1的手性来源于手性氨基醇，它可以由天然或非天然氨基酸还原得到，大部分都已商品化，因此易于获得。

手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其用途之一是该化合物制成铜、镁、锌、铁或镍络合物催化剂，用于催化如下的不对称环丙烷化反应：

R₁、R₂、R₃、R₄表示氢、烷基、烷氧基、环烷基、芳基、氰基、硝基、酯基或卤素；R₅表示烷基、环烷基或芳基。手性配体1对苯乙烯的环丙烷化反应具有较好的立体选择性，ee值可达到80％以上。

手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其另一用途是该化合物制成钯络合物催化剂，用于催化如下的不对称烯丙基烷基化反应：

R₁和R₂表示烷基、烷氧基、环烷基、芳基、烯基、氰基、硝基、酯基和卤素；R₃表示烷基、环烷基、烯基和芳基。该类配体在钯催化的烯丙基烷基化反应中对映选择性较高，可达到87％ee.

手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其又一用途是该化合物制成铜、镁、锌、铁或镍络合物催化剂，用于催化如下的不对称Diels-Alder反应：

R表示烷基、烷氧基、环烷基、芳基、氰基、硝基、酯基或卤素。

本发明的优点和积极效果：本发明的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物易于制备，具有良好的催化性能，可以与过渡金属形成络合物手性催化剂，研究这些新手性催化剂的催化活性，可以开发出高效、选择性好的不对称催化合成方法。本发明的制备方法，以手性氨基醇为手性源，将二苯并[a，c]环庚二烯单元引入噁唑啉配体结构中，合成一系列新型的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体。用环将可旋转的联苯连接起来可以避免由于制备过程中联苯和噁唑啉的双重手性引起的非对映异构体分离的麻烦。

具体实施方式：

本发明不限于下述实施例。

实施例一：

6，6-双[(4’S)-4’-异丁基噁唑啉-2’-基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯(1a)的合成：

在二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯-6，6-二羧酸二乙酯2(1.0g，2.96mmol)的甲醇(10mL)溶液中加入NaOH溶液(10mL，2 N)。混合物回流8 h后将甲醇减压除去。残余物冷到0℃后用稀盐酸HCl(6N)酸化。酸化后的混合物用乙醚提取(10mL×3)，有机层用无水Na₂SO₄干燥。浓缩后得到的无色固体直接与SOCl₂(5mL)回流2h，过量的SOCl₂减压除去。用苯(10mL)带出残余微量的SOCl₂得到二羧酸酰氯。在0℃将二羧酸酰氯的CH₂Cl₂(20mL)溶液滴入L-亮氨醇(0.75g，6.4mmol)和Et₃N(4mL，28.9mmol)的CH₂Cl₂(2mL)溶液，在室温搅拌4h.混合物用水洗涤(5mL×2)。有机层用无水Na₂SO₄干燥浓缩后得到粗产品，硅胶柱层析(乙酸乙酯-石油醚2∶3)得到6，6-双[N-(1’S)-(1’-异丁基羟乙基)酰胺基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯3a 0.96g，产率67.6％。m.p.162-163.5℃.[α]_D ²⁰＝-6.8(c＝0.8，CHCl₃).IR(KBr)：v 3406，2958，1639，1534，1451，1262 cm^-1.¹HNMR(CDCl₃)：δ7.39-7.20(m，8H)，6.20(br s，2H)，4.02-4.18(m，2H)，3.73(t，J＝6.4Hz，2H)，3.41-3.25(m，6H)，2.80(br s，2H)，1.55-1.25(m，6H)，0.86(d，J＝7.0Hz，12H).¹³C(50MHz，CDCl₃)：δ172.0，140.6，135.6，127.8，127.3，65.3，58.1，49.8，36.9，24.8，22.7，21.7，18.2.MS(FAB)：481(M+1).Anal.for C₂₉H₄₀O₄N₂ Calcd.(％)C，72.50；H，8.33；N，5.83.Found(％)：C，72.44；H，8.20；N，5.68.

向冰浴冷却的双羟酰胺3a(1.20g，2.5mmol)和Et₃N(2mL，14mmol)的CH₂Cl₂(20mL)溶液中缓慢滴加MsCl(0.60g，5.2mmol)，然后混合物在室温搅拌1h。反应混合物用水洗(5ml)。有机层用无水Na₂SO₄干燥浓缩后得到双磺酸酯粗品。该粗品溶于甲醇(20mL)中与NaOH溶液(4mL，1N)在室温反应12h。除去甲醇，加入30mL CH₂Cl₂。溶液用水洗涤(5mL×2)。有机层用无水Na₂SO₄干燥浓缩后得到粗产品，用硅胶柱层析分离(石油醚-乙酸乙酯5∶1)得到无色油状物1a 0.91g，产率81.9％。[α]_D ²⁰＝-28.9(c＝0.95，CHCl₃)；IR(KBr)v 3010，2966，1654，1508，1482cm^-1.¹H NMR(CDCl₃)：δ 7.25-7.44(m，8H)，4.36(t，J＝8.4Hz，2H)，4.22-4.07(m，2H)，3.89(s，2H)，3.26-2.90(m，4H)，1.86-1.42(m，4H)，1.36-1.19(m，2H)，0.88(d，J＝3.8Hz，12H).¹³C NMR(50MHz，CDCl₃)166.1，140.9，138.1，127.9，127.4，127.1，73.5，65.8，64.6，45.6，37.6，25.3，22.8.MS(EI)：444(M⁺，100)，429(7)，387(20)，318(45)，304(32).HRMS(EI)：calcd.for C₂₉H₃₆O₂N₂ 444.2777，found：444.2777.

实施例二：

6，6-双[(4’S)-4’-异丙基噁唑啉-2’-基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯(1b)的合成：

以L-缬氨醇代替实施例一中的L-亮氨醇，其余同实施例一，得到6，6-双

[N-(1’S)-(1’-异丙基羟乙基)酰胺基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯3b，产率65.7％.m.p170-172 ℃.[α]_D ²⁰＝-14.6(c＝0.24，CHCl₃).IR(KBr)：v 3406，2960，1637，1539，1451，1262cm^-1.¹HNMR(CDCl₃)：δ7.42-7.25(m，8H)，6.24(br s，2H)，3.83-3.70(m，4H)，3.60-3.25(m，4H)，3.05-2.70(m，4H)，1.82-1.73(m，2H)，0.92(d，J＝7.0Hz，6H)，0.88(d，J＝8.8Hz，6H).¹³C(CDCl₃)：δ172.5，140.3，135.5，130.4，128.0，127.6，65.9，63.8，57.4，37.2，28.9，19.6，19.0.MS(FAB)：453(M+1).Anal.for C₂₇H₃₆O₄N₂Calcd.(％)C，71.68；H，7.96；N，6.19.Found(％)：C，71.73；H，7.82；N，6.06.

以双羟酰胺3b代替实施例一中的双羟酰胺3a，其余同实施例一，得到双噁唑啉1b，产率76.4％.[α]_D ²⁰＝-17.5(c＝0.80，CHCl₃).IR(KBr)：v 2966，1654，1508，1482cm^-1.¹H NMR(CDCl₃)：7.41-7.23(m，8H)，4.26(t，J＝8.2Hz，2H)，4.13-3.90(m，4H)，3.42-2.80(m，4H)，1.78-1.68(m，2H)，0.87(t，J＝4.0Hz，12H).¹³C NMR(CDCl₃)166.1，140.7，135.8，130.4，127.7，127.1，126.9，126.8，71.7，70.8，53.2，37.4，32.2，18.4，17.7.MS(EI)：416(M⁺，8)，304(58)，191(38)，127(100).  HRMS(EI)calcd.forC₂₇H₃₂O₂N₂ 416.2464.Found：416.2463.

实施例三：

6，6-双[(4’S)-4’-苄基噁唑啉-2’-基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯(1c)的合成：

以L-苯丙氨醇代替实施例一中的L-亮氨醇，其余同实施例一，得到6，6-双

[N-(1’S)-(1’-苄基羟乙基)酰胺基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯3c，产率70.8％.m.p196-198℃.[α]_D ²⁰＝+74.2(c＝0.48，CHCl₃)IR(KBr)：v 3406，2932，1640，1539，1453，1262 cm^-1.¹HNMR(CDCl₃)：δ7.34-7.12(m，18H)，6.31(br s，2H)，4.38-4.20(m，2H)，3.85-3.70(m，2H)，3.50-3.44(m，2H)，2.90-2.56(m，8H).¹³C(CDCl₃)：δ171.9，140.2，137.2，135.3，128.5，127.9，127.4，127.2，126.6，65.4，63.4，58.2，36.6.MS(FAB)：549(M+1).Anal.for C₃₅H₃₆O₄N₂ Calcd.(％)C，76.64；H，6.56；N，5.11.Found(％)：C，76.72；H，6.66；N，5.20.

以双羟酰胺3c代替实施例一中的双羟酰胺3a，其余同实施例一，得到双噁唑啉1c，产率70.8％.m.p.82-83.5℃.[α]_D ²⁰＝-19.0(c＝0.35，CHCl₃).IR(KBr)：v3010，1656，1452cm^-1.¹H NMR(CDCl₃)：δ7.46-7.14(m，18H)，4.42-4.30(m，2H)，4.23(t，J＝7.8Hz，2H)，4.15-3.98(m，2H)，3.25-3.02(m，4H)，3.00-2.48(m，4H).¹³CNMR(CDCl₃)166.1，140.8，137.7，135.8，129.3，127.9，127.3，127.2，126.3，72.2，67.1，53.2，37.5.MS(EI)：512(M⁺，90)，421(100)，334(46).Anal.for C₃₅H₃₂O₂N₂ Calcd(％)：C.82.10；H.6.48；N，5.46.Found(％)：C，82.31；H，6.52；N，5.40.

实施例四：

6，6-双[(4’S)-4’-苯基噁唑啉-2’-基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯(1d)的合成：

以L-苯甘氨醇代替实施例一中的L-亮氨醇，其余同实施例一，得到6，6-双

[N-(1’S)-(1’-苯基羟乙基)酰胺基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯3d，产率70.1％.m.p.181-183℃.[α]_D ²⁰＝-50.0(c＝0.44，CHCl₃).IR(KBr)：v 3406，2936，1641，1539，1453，1262cm^-1.¹HNMR(CDCl₃)：δ7.37-7.16(m，18H)，6.90(br s，2H)，5.16-5.09(m，2H)，3.91-3.80(m，4H)，3.50-2.80(m，6H).¹³C(CDCl₃)：δ171.8，140.4，135.3，129.8，127.9，127.8，127.6，127.5，126.6，65.9，65.6，55.9，37.5.MS(FAB)：521(M+1).Anal.for C₃₃H₃₂O₄N₂ Calcd.(％)C，76.15；H，6.15；N，5.38.Found(％)：C，76.34；H，6.20；N，5.14.

以双羟酰胺3d代替实施例一中的双羟酰胺3a，其余同实施例一，得到双噁唑啉1d，产率78.2％.[α]_D ²⁰＝-19.0(c＝1.80，CHCl₃).IR(KBr)：v 3010，2964，1656，1482cm^-1.¹H NMR(CDCl₃)：δ7.46-7.17(m，18H)，5.30(dd，J＝8.2，8.2Hz，2H)，4.72(dd，J＝8.2，8.4Hz，2H)，4.17(t，J＝8.4Hz，2H)，3.41-3.12(m，4H).¹³C NMR(CDCl₃)168.0，140.9，135.7，130.2，128.5，128.1，127.5，127.4，127.3，126.7，75.5，69.5，53.7，37.8.MS(EI)：484(M⁺，64)，380(12)，306(100).HRMS(EI)：C₃₃H₂₈O₂N₂Calcd.484.2139.Found：484.2150.

实施例五：

6，6-双[(4’R)-4’-苄基噁唑啉-2’-基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯(1e)的合成：

以D-苯甘氨醇代替实施例一中的L-亮氨醇，其余同实施例一，得到6，6-双

[N-(1’R)-(1’-苯基羟乙基)酰胺基]-二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯3e，产率72.7％.m.p.175-177℃.[α]_D ²⁰＝+69.6(c＝0.56，CHCl₃).IR(KBr)：v 3406，2936，1640，1536，1456，1262cm^-1.¹HNMR(CDCl₃)：δ7.38-7.16(m，18H)，6.91(br s，2H)，5.18-5.09(m，2H)，3.91-3.80(m，4H)，3.40-2.80(m，6H).¹³C(CDCl₃)：δ171.7，140.3，135.2，129.9，127.8，127.7，127.6，127.5，126.5，65.7，65.5，55.8，37.2.MS(FAB)：521(M+1).Anal.for C₃₃H₃₂O₄N₂ Calcd.(％)C，76.15；H，6.15；N，5.38.Found(％)：C，76.38；H，6.28；N，5.19.

以双羟酰胺3e代替实施例一中的双羟酰胺3a，其余同实施例一，得到双噁唑啉1e.产率81.7％.[α]_D ²⁰＝+41.1(c＝0.45，CHCl₃).IR(KBr)：v 3010，2966，1650，1508cm^-1.¹H NMR(CDCl₃)：δ7.46-7.06(m，18H)，5.26(dd，J＝9.6，8.2Hz，2H)，4.72(dd，J＝8.0，9.6Hz，2H)，4.18(dd，J＝8.2，8.0Hz，2H)，3.28-2.90(m，4H).¹³C NMR(CDCl₃)168.0，140.9，135.7，130.2，128.6，128.2，127.6，127.5，127.3，126.7，75.5，69.6，53.7，37.8.MS(EI)：484(M⁺，74)，380(14)，306(100).HRMS(EI)：calcd.forC₃₃H₂₈O₂N₂ 484.2150.Found：484.2151.

实施例六：

1a-CuOTf对苯乙烯的不对称环丙烷化反应：

CuOTf-1/2C₆H₅(6.0mg，0.024mmol)和配体1a(12.0mg，0.027mmol)在氮气保护下在CH₂Cl₂(2mL)中搅拌30分钟。在0℃加入苯乙烯(1.60g，15.4mmol)。随后用注射器在5h内缓慢加入重氮乙酸-L-孟醇酯(2.72mmol)的CH₂Cl₂溶液(2mL)。反应混合物在0℃搅拌16h。溶液用Et₂O(20mL)稀释后用水(5mL)和饱和食盐水(5mL)洗涤，无水Na₂SO₄干燥。溶剂除去后用柱色谱分离(石油醚-乙酸乙酯50∶1)得到trans-和cis-2-苯基-环丙烷-1-羧酸酯的混合物.产率75％，82％ee(trans)，64％ee(cis).

实施例七：

1e-钯络合物催化的不对称烯丙基烷基化反应：

在氮气保护下，烯丙基氯化钯二聚物(4.5mg，0.0125mmol)，配体1a(0.0125mmol)和乙酸钾(10mg，0.10mmol)在2mL二氯甲烷中混合搅拌30分钟，然后加入乙酸二苯基丙烯酯(128mg，0.5mmol)，随后加入N，O-双(三甲基硅基)乙酰胺(BSA)(0.25mL，1mmol).反应混合物在20℃搅拌72h.混合物中加入水(10mL)，用CH₂Cl₂提取(5mL×3)，有机层用无水MgSO₄干燥。浓缩后用硅胶柱色谱分离(石油醚-乙酸乙酯25∶1)，得到(S)-2-甲氧羰基-3，5-而苯基4-戊烯酸甲酯，产率91％，87％ee.

实施例八：

1b-铜络合物催化的不对称Diels-Alder反应：

在氮气保护下，Cu(OTf)₂(0.044mmo)和配体1b(0.048mmol)在CH₂Cl₂(2mL)中搅拌1-1.5h，然后在-78℃加入环戊二烯(2.2mmol)和N-巴豆酰-噁唑烷-2-酮(0.44mmol)，在此温度搅拌24h。反应结束，按常规处理得粗品，然后通过柱色谱分离纯化，产率84％，endo/exo 88：12，68％ee。

Claims (10)

1.一种手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其特征在于该化合物是由二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯连接的手性双噁唑啉，其结构式如下：

式中：

R₁和R₂表示氢、烷基、烷氧基、芳基、硝基或卤素；

R₃表示氢、烷基、芳基；

R₄表示烷基、芳基；

噁唑啉4位或/和5位为手性碳原子。

2.根据权利要求1所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物，其特征在于该化合物是如下1a至1e五种中的一种：

1a：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝CH₂CH(Me)₂，手性：(S)；

1b：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝CH(Me)₂，手性：(S)；

1c：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝CH₂Ph，手性：(S)；

1d：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝Ph，手性：(S)；

1e：R₁＝R₂＝R₃＝H，R₄＝Ph，手性：(R)。

3.权利要求1所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

(1)水解：用6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)在碱的作用下发生水解反应，在50-100℃加热反应5-24小时，酸化后得到相应的二羧酸中间体，其中6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)的结构式如下：

式2中：6位上的取代基R表示酯基、氰基或酰胺基；R₁、R₂的定义同权利要求1；

(2)酰化：二羧酸中间体与酰化剂在20-100℃反应2-12小时得到相应的二酰氯中间体，减压用惰性有机溶剂带出残余的酰化剂；

(3)酰胺化：二酰氯中间体和摩尔量为6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)的2-10倍的手性氨基醇，在一个碱存在下，在惰性有机溶剂中，在-20℃～50℃的温度下搅拌反应2～24小时，即生成双羟酰胺(3)，双羟酰胺(3)的结构式如下：

式3中：R₁、R₂、R₃、R₄的定义同权利要求1；

(4)环化：双羟酰胺(3)在摩尔量为6，6-二取代二苯并[a，c]-1，3-环庚二烯或其衍生物(2)的4-50倍的有机碱存在下，与摩尔量为双羟酰胺(3)的2-10倍的甲烷磺酰氯或苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯试剂，在惰性有机溶剂中，在-20℃-50℃的温度下搅拌反应1～24小时进行磺酸酯化，得到相应的双磺酸酯中间体；该双磺酸酯中间体不经分离，用碱的醇溶液，在20-100℃反应2-24小时得到相应的双噁唑啉。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述酰化反应中的酰化试剂选自SOCl₂、PCl₅、PCl₃或(COCl)₂。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述酰胺化反应中的手性氨基醇具有(+)和(-)两种不同光学活性，该步酰胺化反应中所用的碱选自其中R为烷基的R₃N、4-二甲基氨基吡啶、吡啶、DBU或DBN。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述环化过程中，酯化步骤所用的碱选自其中R为烷基的R₃N、4-二甲基氨基吡啶、吡啶、DBU或DBN；关环步骤用的试剂碱选自NaOH或KOH，溶剂选自甲醇或乙醇。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述惰性有机溶剂选自二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃、苯或甲苯。

8.权利要求1所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物的用途，其特征在于：该化合物制成铜、镁、锌、铁或镍络合物催化剂，用于催化如下的不对称环丙烷化反应：

R₁、R₂、R₃、R₄表示氢、烷基、烷氧基、环烷基、芳基、氰基、硝基、酯基或卤素；R₅表示烷基、环烷基或芳基。

9.权利要求1所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物的用途，其特征在于：该化合物制成钯络合物催化剂，用于催化如下的不对称烯丙基烷基化反应：

R₁、R₂表示烷基、烷氧基、环烷基、芳基、烯基、氰基、硝基、酯基或卤素；R₃表示烷基、环烷基、烯基或芳基。

10.权利要求1所述的手性二苯并[a，c]环庚二烯双噁唑啉配体化合物的用途，其特征在于：该化合物制成铜、镁、锌、铁或镍络合物催化剂，用于催化如下的不对称Diels-Alder反应：

R表示烷基、烷氧基、环烷基、芳基、氰基、硝基、酯基或卤素。