CN101885741A - 手性单膦配体的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手性单膦配体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘的合成方法。该手性单膦配体广泛在不对称催化领域中应用。光学纯的联萘二酚单甲醚与三氟甲磺酸酐反应得到2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘；该化合物在钯催化下与二苯基磷氧反应得到2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘，用三氯硅烷还原得到光学纯的单膦配体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘。该合成方法合成路线短、原子经济性，从而成本大大降低。其合成路线如下反应方程式。
Description
技术领域
本发明属于有机化学、不对称催化、手性配体的合成，更详细地讲就是用联萘二酚单甲醚合成2-二苯基膦-2’-甲氧基-1，1’-联萘。
背景技术
(S)-或(R)-2-二苯基膦-2’-甲氧基-1，1’-联萘是重要的手性配体，可用于钯、铑、镍等多种金属催化的不对称烯丙基化、氢硅化烯烃、氢硼化1，3-烯炔等不对称反应(T.Hayashi.Acc.Chem.Res.2000，33：354-362)。
文献报道合成2-二苯基膦-2’-甲氧基-1，1’-联萘的方法是从联萘二酚与两摩尔的三氟甲磺酸酐生成联萘二酚双三氟甲磺酸酯，然后在钯催化下二苯基磷氧与其中的一个三氟甲磺酸酯基反应，余下的一个三氟甲磺酸酯基用碱水解除去，然后该酚羟基与碘甲烷反应，最后还原磷氧键得到单膦配体(Y.Uozumi，et al.Organic Syntheses，2002，78：1)。文献的合成方法不符合原子经济性的原则，而且路线较长，三废较多，不符合绿色化学要求，成本也高得多。
发明内容
本发明的目的是提供一种手性单膦配体2-二苯基膦-2’-甲氧基-1，1’-联萘的合成方法。本发明采用光学纯的联萘二酚单甲醚与三氟甲磺酸酐反应得到2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘；该化合物在钯催化下与二苯基磷氧反应得到2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘，用三氯硅烷还原得到光学纯的单膦配体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘。该合成方法合成路线短、原子经济性，从而成本大大降低。本专利的合成方法合成路线较短，原子经济性明显，符合绿色化学的要求，比以往的合成方法更加优秀。与以往的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
本发明合成手性单膦配体2-二苯基膦-2’-甲氧基-1，1’-联萘的反应方程式如下所示。
结合下面的实施例更详细地阐述本发明，并不认为它们是对本发明范围的限制。所有实施例的产物结构的正确性均经过1H-NMR、13C-NMR、IR、MS、[α]D等确证。
具体实施方式
实施例1
称取(R)-2-甲氧基-2’-羟基-1，1’-联萘0.5933g(2.00mmol)，放入带磁力搅拌子的250ml圆底烧瓶中；在氮气的保护以及在冰水浴的情况下用注射器加入7ml吡啶和100ml二氯甲烷，置于磁力搅拌器上搅拌使之完全溶解；用注射器取10ml(16.75g，60mmol)三氟甲磺酸酐缓慢注入烧瓶中，在冰水浴下反应6小时。然后，用5％的HCl溶液70ml淬灭反应。用30ml二氯甲烷萃取水层三次，合并有机层，依次用饱和碳酸氢钠和饱和氯化钠洗涤有机层，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压旋干得到黄色固体粗产物。将粗产物用石油醚/乙酸乙酯进行柱层析分离，得到0.8323g白色固体(R)-2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘，产率97％。熔点89℃-92℃；[α]D 22-79.5(CHCl3，c 1.05)；IR ν(cm-1)：3392、2989、1621、1602、1504、1383、1363、1247、1208、1135、1071、1047、955、846、799；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：2.17(s，1H)、3.82(s，3H)、6.99-7.02(d，1H)、7.22-7.28(m，1H)、7.29-7.39(m，3H)、7.44-7.48(d，1H)、7.51-7.58(m，2H)、7.87-7.91(d，1H)、7.96-8.00(d，1H)、8.02-8.08(m，2H)。
实施例2
称取(R)-2-甲氧基-2’-三氟甲磺酸-1，1’-联萘0.5387g(1.11mmol)，1.135g二苯基磷氧，0.0628g(0.28mmol)醋酸钯，0.1620g(0.28mmol)4，5-双二苯基膦-9，9-二甲基氧杂蒽，加入带有磁力搅拌子100ml的圆底烧瓶中。在氮气的保护下用注射器注入1.6ml(1.12g，11.1mmol)三乙胺和12.4ml二甲基亚砜，放在100℃油浴锅中，加热搅拌反应12小时。反应12小时后，将烧瓶取出冷却至室温，于旋转蒸发仪上除去溶剂，得到红褐色粘稠物。将残余物用25ml乙酸乙酯稀释，置于分液漏斗中用50ml蒸馏水洗涤2次，然后依次用5％的盐酸50ml、饱和碳酸氢钠50ml，饱和氯化钠50ml洗涤。分离出有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩得到橙红色固体粗产物。将粗产物在硅胶柱上用石油醚/乙酸乙酯做洗脱液进行柱层析分离，得到0.4130g淡黄色固体(R)-2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘，产率68％；熔点：150.1℃-153.5℃；[α]D 23+171.6(CHCl3，c 0.528)；IR ν(cm-1)：2924，2853，2381，2312，1707，1588，1506，1461，1258，1146，1079，1018，908，863，807，744，683，537；1H NMR(300MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.56(s，1H)，3.67-3.77(s，3H)，3.80-4.14(s，1H)，6.90-6.96(m，2H)，7.04-7.15(m，3H)，7.17-7.26(m，4H)，7.31-7.42(m，4H)，7.48-7.61(m，2H)，7.74-7.79(m，3H)，7.81-7.84(d，2H)，7.88-7.92(d，2H)。
实施例3
称取2-甲氧基-2’-二苯基氧化膦-1，1’-联萘0.0802g(0.17mmol)放入100ml带磁力搅拌子的圆底烧瓶中，用量筒量取2ml(1.4g，14.3mmol)三乙胺和20ml(17.3g，188mmol)甲苯；在冰水浴下用注射器加入1ml(1.35g，10mmol)三氯硅烷。将烧瓶转移到120℃油浴锅中，置于磁力搅拌器上加热搅拌，并装上冷凝管冷却回流。反应5小时后，加入四氢呋喃和饱和碳酸氢钠淬灭反应，得到悬浮液，抽滤，滤饼用四氢呋喃洗涤，将滤液收集并用分液漏斗分离出有机层，用无水硫酸镁干燥有机相，过滤，减压浓缩，得到淡黄色固体粗产物。将粗产物在硅胶柱上以石油醚/丙酮作为洗脱剂进行柱层析分离，得到0.0668g淡黄色固体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘，产率86％。熔点：178.2℃-181.0℃；[α]D 22+93.4(CHCl3，c 0.338)；IRν(cm-1)：3334，2968，2875，1656，1383，1230，1060，886，679；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：3.55(s，1H)，3.67(s，3H)，3.77-3.81(s，1H)，6.96-7.00(d，1H)，7.06-7.16(m，3H)，7.19-7.44(m，6H)，7.47-7.55(m，1H)，7.58-7.62(d，1H)，7.76-7.80(d，2H)，7.83-7.94(m，3H)，8.05-8.10(d，1H)。
实施例4
以(S)构型联萘二酚单甲醚代替实施例1中的(R)构型联萘二酚单甲醚，试剂用量和操作参照实施例1，最后得到0.8202g白色固体(S)-2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘，产率95.6％。熔点90℃-93℃；[α]D 22-81.2(CHCl3，c 1.10)；IR和1H NMR与实施例1的谱图一致。
Claims (5)
1.本发明公开了一种手性单膦配体的合成方法，其特征在于其合成路线由三步反应构成：
(1)联萘二酚单甲醚与三氟甲磺酸酐反应得到2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘；
(2)2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘在钯催化下与二苯基磷氧反应得到2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘；
(3)2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘用三氯硅烷还原得到目标产物手性单膦配体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘；
该合成方法的反应方程式如下式所示：
2.根据权利要求1所述的一种手性单膦配体的合成方法，其特征在于所说的反应原料联萘二酚单甲醚包含S构型、R构型和外消旋体，所得的单膦配体2-二苯基膦-2′-甲氧基-1，1′-联萘则分别为S构型、R构型和外消旋体；反应过程中不发生消旋化。
3.根据权利要求1所述的一种手性单膦配体的合成方法，其特征在于所说的联萘二酚单甲醚与三氟甲磺酸酐反应的条件为联萘二酚单甲醚/三氟甲磺酸酐/碱的摩尔比为1∶0.9～1.5∶1～30，碱包括吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、N，N-二甲基吡啶、三丙胺、三丁胺，溶剂为非质子性溶剂，温度为-30～50℃，反应时间0.1～30小时。
4.根据权利要求1所述的一种手性单膦配体的合成方法，其特征在于所说的2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘在钯催化下与二苯基氧膦反应的条件为2-三氟甲磺酰氧基-2′-甲氧基-1，1′-联萘/二苯基氧膦/钯的摩尔比为1∶0.9～1.5∶0.01～0.1，钯包括乙酸钯、氯化钯、四(三苯基膦)钯、烯丙基氯化钯，配体为4，5-双二苯基膦-9，9-二甲基氧杂蒽、三苯基膦、1，2-双(二苯基膦)乙烷、1，3-双(二苯基膦)丙烷、1，4-双(二苯基膦)丁烷，碱包括吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、N，N-二甲基吡啶、三丙胺、三丁胺，溶剂为二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚，反应温度为30～160℃，反应时间0.5～30小时。
5.根据权利要求1所述的一种手性单膦配体的合成方法，其特征在于所说的用三氯硅烷还原2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘的反应条件为2-二苯基膦酰基-2′-甲氧基-1，1′-联萘/三氯硅烷的摩尔比为1∶1～6，碱包括吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺、N，N-二甲基吡啶、三丙胺、三丁胺，溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氧六环、乙二醇二甲醚，反应温度50～200℃，反应时间1～36小时。
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