CN101362100A - 手性胺-(硫)脲双功能催化剂及其合成方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型手性胺-(硫)脲双功能催化剂及其合成方法和在不对称催化反应中的应用。手性胺-(硫)脲双功能催化剂具有(S,R)或(R,S)二种构型,以苏式氨基丙二醇(S,S)-1或(R,R)-1作为手性源,经Leuckart-Wallach反应、Mitsunobu等反应得到二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6,最后,二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6与等摩尔比的异(硫)氰酸酯反应得到构型为(S,R)或(R,S)的手性胺-(硫)脲双功能催化剂。用于不对称反应中,包括Mannich反应、Michael反应、Aldol反应、Baylis-Hillman反应、Michael-Aldol串联反应和环酐的去对称化反应等,表现出了高效的手性诱导能力。本发明产品作为催化剂由极其廉价的手性源经简单反应制得。
Description
技术领域
本发明属于有机化学领域,具体涉及一种新型手性胺-(硫)脲双功能催化剂及其合成方法和在不对称催化反应中的应用。
背景技术
自1998年Jacobsen小组首次报道了手性硫脲催化的不对称Strecker反应以来(J.Am.Chem.Soc.2000,122,2395),手性(硫)脲衍生物凭借其高效的催化活性和广泛的适用范围等优点,近年来引起了化学家极大的研究兴趣。手性(硫)脲具有弱的酸性,可通过氢键稳定反应过渡态,从而促进反应的进行。2003年,Takemoto小组在手性(硫)脲分子中引入Lewis碱性基团,开发出一种以环己二胺衍生的手性叔胺-(硫)脲双功能催化剂1(J.Am.Chem.Soc.2003,125,12672),该催化剂可同时活化亲核与亲电试剂,更有效地进行立体控制,在不对称Mannich反应、Michael加成、Baylis-Hillman反应等许多有机反应中表现出了高效的手性诱导能力。此后,人们又相继开发出以手性金鸡纳碱和手性联萘衍生的同类催化剂2和3(Org.Lett.2005,7,1967;Org.Lett.2005,7,4293),均取得了很好的催化效果。
手性胺-(硫)脲双功能催化剂已经越来越多地应用于不对称反应中,但是到目前为止,所报道的此类催化剂仍非常有限,而且有些催化剂合成繁琐、反应条件苛刻、成本较高,难以在工业上应用,因此开发一类低成本、易合成、高效的新型手性胺-(硫)脲双功能催化剂,是目前该领域研究的核心内容。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型的手性胺-(硫)脲双功能催化剂,具有低成本、高效的特点。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种上述手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法。
本发明所要解决的再一技术问题在于提供上述手性胺-(硫)脲双功能催化剂在不对称反应中的应用。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是:一种手性胺-(硫)脲双功能催化剂,催化剂具有如下结构式:
式中,R1为氢、硝基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、氰基、卤素或C1~C4的烷氧基;
R2、R3为氢、C1~C6直链或支链的烷基、C3~C8环烷基、C2~C6烯基、C2~C6炔基、芳烷基或芳烯基;
R4为C1~C4烷基硅基、芳基硅基、芳烷基硅基、C1~C6烷基、取代的烷基、芳烷基、C2~C6烯基或C2~C6炔基;
R5为C3~C8环烷基、C1~C6烷基亚磺酰基、杂环基、芳香基或R6或/和R7取代的芳香基,其中,所述的R6或R7取代基为全氟C1~C4的烷基、C1~C4的烷氧基、卤素、硝基、烷基酰基、烷基磺酰基或烷基亚磺酰基;
X为硫或氧。
本发明的手性胺-(硫)脲双功能催化剂,典型地包括下述结构式的化合物,但不限于此。
针对上述手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,依序包括下述步骤:
(1)以苏式氨基丙二醇(S,S)-1或(R,R)-1作为手性源,经Leuckart-Wallach反应得到苏式化合物(S,S)-2或(R,R)-2,反应式为:
或,
式中,R1为氢、硝基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、氰基、卤素或C1~C4的烷氧基;
R2、R3为氢、C1~C6直链或支链的烷基、C3~C8环烷基、C2~C6烯基、C2~C6炔基、芳烷基或芳烯基,其中,R2、R3相同或不同;
(2)将苏式化合物(S,S)-2或(R,R)-2末端的羟基保护,得到苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3,反应式为:
或,
式中,R4为C1~C4烷基硅基、芳基硅基、芳烷基硅基、C1~C6烷基、取代的烷基、芳烷基、C2~C6烯基或C2~C6炔基;
(3)通过Mitsunobu反应将苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3的羟基构型翻转,得到赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4,反应式为:
或,
(4)将赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4的羟基用甲磺酰基保护,再与叠氮化钠进行SN2亲核取代反应得到叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5,反应式为:
或,
(5)叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5用三苯基膦还原,得到二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6,反应式为:
或,
(6)二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6与等摩尔比的异(硫)氰酸酯反应得到构型为(S,R)或(R,S)的手性胺-(硫)脲催化剂;
或,
式中,R5为C3~C8环烷基、C1~C6烷基亚磺酰基、杂环基、芳香基或R6或/和R7取代的芳香基,其中,所述的R6或R7取代基为全氟C1~C4的烷基、C1~C4的烷氧基、卤素、硝基、烷基酰基、烷基磺酰基或烷基亚磺酰基;
X为硫或氧。
在上述方案的基础上,步骤(3)中,在室温及惰性气体保护下,以苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3的摩尔量为基准,苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3与1.5~2.5倍摩尔量的苯甲酸、1~2倍摩尔量的偶氮二甲酸二异丙酯和1.5~2.5倍摩尔量的三苯基膦在溶剂中发生Mitsunobu反应,反应时间5~10小时,减压除去溶剂后加入碳酸钾和甲醇,得到赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4。
具体的,苯甲酸的摩尔量可以为1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2,2.1,2.2,2.3,2.4或2.5倍;
偶氮二甲酸二异丙酯的摩尔量可以为1,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9或2倍;
三苯基膦的摩尔量可以为1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2,2.1,2.2,2.3,2.4或2.5倍;
反应时间可以为5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9,9.5或10小时。
在上述方案的基础上,步骤(4)中,在室温及惰性气体保护下,以赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4的摩尔量为基准,赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4与2~3倍摩尔量的三乙胺、2~3倍摩尔量的甲磺酰氯和催化量的4-二甲胺基吡啶在溶剂中反应10~12小时生成甲磺酸酯,甲磺酸酯在溶剂中与1.5~2.5倍摩尔量的叠氮化钠反应10~12小时,得到叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5。
具体的,三乙胺的摩尔量可以为2,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9或3倍;
甲磺酰氯的摩尔量可以为2,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9或3倍;
反应生成甲磺酸酯的时间可以为10,10.5,11,11.5或12小时;
叠氮化钠的摩尔量可以为1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2,2.1,2.2,2.3,2.4或2.5倍,反应的时间可以为10,10.5,11,11.5或12小时。
本发明中所述的惰性气体,一般为氮气,也可以为氩气或氦气。
在上述方案的基础上,步骤(5)中,在50~60℃,以叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5的摩尔量为基准,叠氮化合物(S,R)-5或(R,R)-5与1~2倍摩尔量的三苯基膦在溶剂中反应10~12小时生成还原产物二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6。
具体的,三苯基膦的摩尔量可以为1,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9或2倍;
反应时间可以为10,10.5,11,11.5或12小时。
在上述方案的基础上,步骤(6)中,以二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6的摩尔量为基准,二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6与1~1.5倍摩尔量的芳香基异(硫)氰酸酯反应4~10小时,得到构型为(S,R)或(R,S)的手性胺-(硫)脲催化剂。
具体的,芳香基异(硫)氰酸酯的摩尔量可以为1,1.1,1.2,1.3,1.4或1.5倍;
反应时间可以为4,5,6,7,8,9或10小时。
本发明以廉价的苏式氨基丙二醇为手性源,经Leuckart-Wallach反应、(硅)烷基化保护、Mitsunobu反应等六步反应合成了一系列手性胺-硫脲(脲)化合物。
以下对以构型为(S,S)的苏式氨基丙二醇为手性源制备构型为(S,R)的手性胺-(硫)脲催化剂做具体说明,其制备过程可用以下的反应式表示:
其中,步骤(1)和步骤(2)可按照文献报道方法进行(Org.Lett.2002,4,3451;Angew.Chem.Int.Ed.2003,43,216)。
步骤(3):室温氮气保护下,以四氢呋喃为溶剂,苏式的胺基醇(S,S)-3先与2倍摩尔量的苯甲酸、1.5倍摩尔量的偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)和2倍摩尔量的三苯基膦发生Mitsunobu反应,反应时间为5~10小时,减压除去溶剂后再在2倍摩尔量的碳酸钾作用下用甲醇醇解得到的赤式的胺基醇(R,S)-4。
步骤(4):室温氮气保护下,以二氯甲烷为溶剂,胺基醇(R,S)-4与2.5倍摩尔量的三乙胺、2.5倍摩尔量的甲磺酰氯和催化量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)反应12小时生成相应的甲磺酸酯。随后再在室温下,以DMF为溶剂,将以上粗产物与2倍摩尔量的叠氮化钠反应12小时,得到叠氮化物(S,R)-5。
步骤(5):在60℃下,以四氢呋喃和水的混合液为溶剂,其中,四氢呋喃与水的体积比为4:1,叠氮化物(S,R)-5与1.5倍摩尔量的三苯基膦反应12小时生成还原产物二胺(S,R)-6。
步骤(6):室温下氮气保护,以二氯甲烷为溶剂,二胺化合物(S,R)-6与1.1倍摩尔比的芳香基异(硫)氰酸酯反应4~10小时得到(S,R)构型的手性胺-(硫)脲催化剂。
(R,S)构型的手性胺-(硫)脲催化剂以(R,R)的苏式氨基丙二醇为手性源按照上述相同方法制备。
针对上述手性胺-(硫)脲双功能催化剂的应用,用于在不对称反应中,所述的不对称反应为Mannich反应、Michael反应、Aldol反应、Baylis-Hillman反应、Michael-Aldol串联反应和环酐的去对称化反应等。
在上述方案的基础上,手性胺-(硫)脲双功能催化剂与催化对象的摩尔比为0.05~0.1:1。
具体可以为0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.1:1。
本发明的有益效果是:
本发明与现有技术相比,本发明提供了一类结构新颖的手性胺-(硫)脲双功能催化剂,该类催化剂由极其廉价的手性源经简单反应制备得到,并且在许多不对称反应中表现出了高效的手性诱导能力,是一类颇具研究潜力和工业价值的手性(硫)脲催化剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不限于此。
一种手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,依序包括下述步骤:
(1)以苏式化合物(S,S)-1I作为手性源,经Leuckart-Wallach反应得到(1S,2S)-1-(对硝基苯基)-2-二甲胺基-1,3-丙二醇,具体步骤为可按照文献报道方法进行(Org.Lett.2002,4,3451;Angew.Chem.Int.Ed.2003,43,216)。
反应式为:
(2)将化合物(S,S)-2I末端的羟基在咪唑的作用下硅醚化保护,得到苏式化合物(1S,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇,具体步骤为可按照文献报道方法进行(Org.Lett.2002,4,3451;Angew.Chem.Int.Ed.2003,43,216)。
反应式为:
(3)通过Mitsunobu反应将苏式化合物(1S,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇的羟基构型翻转,得到赤式化合物(1R,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇,具体步骤为:氮气保护下,在100mL干燥的三颈瓶中加入5.31g(15mmol)(1S,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇、7.86g(30mmol)三苯基膦、3.66g(30mmol)苯甲酸和50mL四氢呋喃,冷却至0℃,搅拌10min,然后滴加4.55g(22.5mmol)偶氮二甲酸二异丙酯。滴毕,升至室温,继续搅拌10h。反应液减压浓缩后加入4.14g(30mmol)碳酸钾和20mL甲醇,室温搅拌6h。停止反应后减压旋干溶剂,加入水和二氯甲烷各30mL,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取数次,有机相合并后用无水硫酸钠干燥,浓缩,残余物用硅胶柱层析分离,得黄色油状物(R,S)-4I3.88g,产率73%。[α]D 25=-15.3(c1.0,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.15(d,J=8.8Hz,2H),7.56(d,J=8.8Hz,2H),4.59(d,J=9.6Hz,1H),3.63-3.60(dd,J=11Hz,3.2Hz,1H),3.46-3.42(dd,J=11Hz,4.4Hz,1H),2.45(m,7H),0.83(s,9H),-0.07(s,6H);13C NMR(75 MHz,CDCl3)δ 150.2,147.3,128.0,123.2,71.3,69.0,57.1,41.6,25.6,17.8,-5.9ppm;IR(neat)3344,2954,2931,2858,1606,1525,1471,1349,1257,1114,1039,946,839,777,699;ESI-MS:355[M+H]+
反应式为:
(4)将赤式化合物(1R,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇的羟基用甲磺酰基保护,再与叠氮化钠进行SN2亲核取代反应得到叠氮化合物(1S,2R)-N,N-二甲基-1-(4-硝基苯基)-1-叠氮基-3-叔丁基二甲基硅氧基-2-丙胺,具体步骤为:氮气保护下,在100mL干燥的三颈瓶中加入3.54g(10mmol)(1R,2S)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-1-丙醇、2.52g(25mmol)三乙胺、20mg4-二甲氨基吡啶(DMAP)和50mL二氯甲烷,冷却到0℃,然后滴加2.87g(25mmol)甲磺酰氯,滴毕,升温至室温,继续搅拌12h。反应结束后加入100mL饱和碳酸氢钠溶液,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取数次,有机相合并后用无水硫酸钠干燥,减压浓缩后得黄色油状物。将此粗产物溶于20mL二甲基甲酰胺,加入1.30g(20mmol)叠氮化钠,室温搅拌12h。反应结束后加入100mL二氯甲烷,有机相用水(5×50mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,残余物用硅胶柱层析分离,得无色油状物(S,R)-5I 2.46g,产率65%。[α]D 25=75.9(c 1.5,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.22(d,J=8.8Hz,2H),7.53(d,J=8.8Hz,2H),4.87(d,J=8.8Hz,1H),3.74-3.71(dd,J=11Hz,3.2Hz,1H),3.27-3.23(dd,J=11Hz,4.4Hz,1H),2.77(m,1H),2.47(s,6H),0.88(s,9H),-0.02(s,6H);13C NMR(75 MHz,CDCl3)δ 146.6,145.0,127.7,122.6,67.9,63.0,57.1,41.1,24.8,17.0,-6.8;IR(neat)2958,2929,2859,2103,1727,1600,1525,1464,1348,1274,1121,1073,1040,837,778,743,666,462;ESI-MS:380[M+H]+
反应式为:
(5)叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5用三苯基膦还原,得到二胺化合物(1S,2R)-N2,N2-二甲基-1-(4-硝基苯基)-3-叔丁基二甲基硅基-1,2-丙二胺,具体步骤为:在100mL三颈瓶中加入1.89g(5mmol)(1S,2R)-N,N-二甲基-1-(4-硝基苯基)-1-叠氮基-3-叔丁基二甲基硅氧基-2-丙胺、1.97g(7.5mmol)三苯基膦、40mL四氢呋喃和10mL水,升温至60℃,搅拌12h。反应结束后减压除去四氢呋喃,加入50mL二氯甲烷,有机相用水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,残余物用硅胶柱层析分离,得1.68g黄色油状物(S,R)-6,产率95%。[α]D 25=-9.6(c1.6,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.14(d,J=8.8Hz,2H),7.59(d,J=8.8Hz,2H),4.17(d,J=10Hz,1H),3.58-3.54(dd,J=11Hz,3.2Hz,1H),3.25-3.21(dd,J=11Hz,4.4Hz,1H),2.52(m,1H),2.44(s,6H),0.83(s,9H),-0.11(s,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 151.3,146.1,127.8,122.3,69.3,56.8,52.9,40.8,24.8,16.9,-6.8;IR(neat)3379,3294,2958,2894,2791,1668,1603,1523,1470,1347,1255,1109,1043,938,838,777,701;ESI-MS:354.2[M+H]+.
反应式为:
(6)二胺化合物(1S,2R)-N2,N2-二甲基-1-(4-硝基苯基)-3-叔丁基二甲基硅基-1,2-丙二胺与等摩尔比的异(硫)氰酸酯反应得到1-(3,5-二(三氟甲基)苯基)-3-((1S,2R)-1-(4-硝基苯基)-2-二甲胺基-3-叔丁基二甲基硅氧基-丙基)硫脲催化剂,具体步骤为:氮气保护下,在25mL三颈瓶中加入353mg(1mmol)(1S,2R)-N2,N2-二甲基-1-(4-硝基苯基)-3-叔丁基二甲基硅基-1,2-丙二胺和10mL二氯甲烷,然后滴加298mg(1.1mmol)3,5-二(三氟甲基)苯基异硫氰酸酯,室温搅拌5h。反应结束后,减压蒸去溶剂,残余物用硅胶柱层析分离,得593mg淡黄色固体催化剂(S,R)-I,产率95%。Mp73~75℃;[α]D 25=-110(c1.0,CHCl3);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.15(d,J=8.8Hz,2H),7.70(s,3H),7.49(d,J=8.8Hz,2H),5.21(d,J=10.4Hz,1H),3.78-3.74(dd,J=11.2Hz,2Hz,1H),3.33-3.29(dd,J=11.2Hz,4.4Hz,1H),2.65(m,1H),2.36(s,6H),0.89(s,9H),-0.02(s,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 179.4,146.0,137.8,132.1,131.8,127.8,125.8,123.1,122.5,120.4,67.9,55.8,55.5,40.3,24.7,17.0,-6.8;IR(KBr)3418,3236,2932,2859,1607,1523,1471,1348,1278,1177,1136,1109,938,849,838,777,701,682,418;ESI-MS:625[M+H]+
反应式为:
应用例1
以上述合成方法制得的手性胺-硫脲(脲)双功能催化剂(S,R)-I在不对称Mannich反应中的应用:
在氮气保护下,在100mL的反应瓶中加入77mg(0.5mmol)顺式六氢化邻苯二甲酸酐、16mg(0.025mmol)催化剂(S,R)-I和40mL甲基叔丁基醚,然后滴加80mg(2.5mol)甲醇,室温搅拌24h。反应结束后,减压除去溶剂,然后再加入5mL二氯甲烷和5mL饱和碳酸钠,搅拌5min,弃去有机相,水相用2N盐酸调pH至1~2,再用乙酸乙酯萃取数次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩,得到目标产物半酯87mg(收率94%,ee值95%)。
反应式为:
应用例2
以上述合成方法制得的手性胺-硫脲(脲)双功能催化剂(S,R)-I在不对称Mannich反应中的应用:
在氮气保护下,在50mL的反应瓶中加入103mg(0.5mmol)N-苯亚甲基氨基甲酸叔丁酯、31mg(0.05mmol)催化剂(S,R)-I和20mL二氯甲烷,冷却到-40℃,滴加硝基乙烷188mg(2.5mmol),继续搅拌48h。反应结束后,减压除去溶剂,用硅胶柱层析分离,得到产物134mg(收率96%,ee值93%,dr值87/13)。
反应式为:
当然,还可在所述的不对称反应为Michael反应、Aldol反应、Baylis-Hillman反应、Michael-Aldol串联反应和环酐的去对称化反应等中得到应用。
Claims (8)
2.针对权利要求1所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,依序包括下述步骤:
(1)以苏式氨基丙二醇(S,S)-1或(R,R)-1作为手性源,经Leuckart-Wallach反应得到苏式化合物(S,S)-2或(R,R)-2,反应式为:
或,
式中,R1为氢、硝基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、氰基、卤素或C1~C4的烷氧基;
R2、R3为氢、C1~C6直链或支链的烷基、C3~C8环烷基、C2~C6烯基、C2~C6炔基、芳烷基或芳烯基,其中,R2、R3相同或不同;
(2)将苏式化合物(S,S)-2或(R,R)-2末端的羟基保护,得到苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3,反应式为:
或,
式中,R4为C1~C4烷基硅基、芳基硅基、芳烷基硅基、C1~C6烷基、取代的烷基、芳烷基、C2~C6烯基或C2~C6炔基;
(3)通过Mitsunobu反应将苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3的羟基构型翻转,得到赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4,反应式为:
或,
(4)将赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4的羟基用甲磺酰基保护,再与叠氮化钠进行SN2亲核取代反应得到叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5,反应式为:
或,
(5)叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5用三苯基膦还原,得到二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6;
或,
(6)二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6与等摩尔比的异(硫)氰酸酯反应得到构型为(S,R)或(R,S)的手性胺-(硫)脲催化剂,反应式为:
或,
式中,R5为C3~C8环烷基、C1~C6烷基亚磺酰基、杂环基、芳香基或R6或/和R7取代的芳香基,其中,所述的R6或R7取代基为全氟C1~C4的烷基、C1~C4的烷氧基、卤素、硝基、烷基酰基、烷基磺酰基或烷基亚磺酰基;
X为硫或氧。
3.根据权利要求2所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,在室温及惰性气体保护下,以赤式化合物苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3的摩尔量为基准,苏式化合物(S,S)-3或(R,R)-3与1.5~2.5倍摩尔量的苯甲酸、1~2倍摩尔量的偶氮二甲酸二异丙酯和1.5~2.5倍摩尔量的三苯基膦在溶剂中发生Mitsunobu反应,反应时间5~10小时,减压除去溶剂后加入碳酸钾和甲醇,得到赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4。
4.根据权利要求2所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,其特征在于:步骤(4)中,在室温及惰性气体保护下,以赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4的摩尔量为基准,赤式化合物(R,S)-4或(S,R)-4与2~3倍摩尔量的三乙胺、2~3倍摩尔量的甲磺酰氯和催化量的4-二甲胺基吡啶在溶剂中反应10~12小时生成甲磺酸酯,甲磺酸酯在溶剂中与1.5~2.5倍摩尔量的叠氮化钠反应10~12小时,得到叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5。
5.根据权利要求2所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,其特征在于:步骤(5)中,在50~60℃,以叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5的摩尔量为基准,叠氮化合物(S,R)-5或(R,S)-5与1~2倍摩尔量的三苯基膦在溶剂中反应10~12小时生成还原产物二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6。
6.根据权利要求2所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的合成方法,其特征在于:步骤(6)中,以二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6的摩尔量为基准,二胺化合物(S,R)-6或(R,S)-6与1~1.5倍摩尔量的芳香基异(硫)氰酸酯反应4~10小时,得到构型为(S,R)或(R,S)的手性胺-(硫)脲催化剂。
7.针对权利要求1所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的应用,用于不对称反应中,所述的不对称反应为Mannich反应、Michael反应、Aldol反应、Baylis-Hillman反应、Michael-Aldol串联反应和环酐的去对称化反应。
8.根据权利要求7所述的手性胺-(硫)脲双功能催化剂的应用,其特征在于:手性胺-(硫)脲双功能催化剂与催化对象的摩尔比为0.05~0.1:1。
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