CN102924360B - 用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化工技术领域的用铱手性催化剂不对称氢化3‑亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,在溶剂中,氢气氛围下,由铱手性催化剂的催化下,使通式(1)表示的3‑亚烯基取代吲哚酮氢化为通式(2)表示的C‑3位单取代的手性吲哚酮。本发明方法条件温和操作简便,并且能实现良好的反应收率以及反应效率,具有较好的应用效果。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种化工技术领域的方法,具体是一种铱催化不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法。
背景技术
吲哚及其类似物由于各种吲哚生物碱的骨架和官能团的多样性,以及它们具有高度的生物活性和独特的药理活性,多年来吸引着一代又一代的化学工作者对其进行结构修饰和全合成的研究。在众多的吲哚衍生物中在C-3位有着手性碳立体中心的吲哚酮类结构是合成许多生物活性化合物和天然产物的重要结构单元。例如治疗具有药物抗性肿瘤的有效试剂N-Methylwelwitindolinone C Isptjopcuamate。
经对现有技术的文献检索发现,有关C-3位单取代的吲哚酮手性合成的报道很少,Dennis P.Curran等在《Journal of the American Chemical Society》(美国化学会志)1999年第121卷11012-11013页上发表了“Transfer of Chirality in RadicalCyclizations.Cyclization of o-Haloacrylanilides to Oxindoles with Transfer ofAxial Chirality to a Newly Formed Stereocenter”(在自由基环化反应中的手性传递。邻卤代酰化芳胺环化得吲哚酮同时其轴手性转化为一个新的手性中心)。该文首次报道了通过环化反应将轴手性传递而得到了C-3位单取代的手性吲哚酮类物质。但是,迄今为止,C-3位单取代的手性吲哚酮类化合物的不对称合成的例子很少,不对称催化氢化得到该类化合物的更是没有被报道过。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,该制备方法首次用不对称催化氢化的方法高效地制备了C-3位单取代的手性吲哚酮类化合物,具有操作简单、高产率及好的对应选择性等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,在溶剂中,氢气氛围下,由铱手性催化剂的催化下,使通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮氢化为通式(2)表示的C-3位单取代的手性吲哚酮,
通式(1)和(2)中,R1表示氢原子、氟原子或甲基,R2表示具有或不具有取代基的芳基,或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~8的烷基,
铱手性催化剂是铱(I)与和环辛二烯(简称COD)以及手性配体的配合物与阴离子的离子化合物。
本发明中,铱手性催化剂中的手性配体是选自L1~L9的任意一种配体,配体L1~L9的结构式如下所示:
本发明中,铱手性催化剂中的阴离子是氯离子、六氟磷酸根以及四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸根(简称BArF)中的一种。
本发明中,优选,通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮溶解在溶剂中,该溶剂是非极性溶剂、极性溶剂或者质子性溶剂。作为该溶剂,更优选甲苯、三氟甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃或甲醇。
本发明中,优选,在通式(1)和(2)中,R2表示选自甲基、乙基、异丙基、正丁基、环己基、苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、1-萘基中的任意一种。
本发明中,优选氢气氛围的氢气氛压力为10~50bar。
本发明中,优选,铱手性催化剂与通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮的摩尔比为1∶20~1000。
本发明中,优选反应温度为-10℃~40℃,反应时间为1~72小时。
具体实施方式
本发明的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,可以用下述反应式表示:
上述反应式中,通式(1)表示3-亚烯基取代吲哚酮,通式(2)表示C-3位单取代的手性吲哚酮。在通式(1)和(2)中,R1表示氢原子、氟原子或甲基中的任意一种,并且,R1在吲哚酮上的取代位置为4位、5位、6位或7位,优选5位;R2表示具有取代基或者不具有取代基的芳基、或表示具有取代基或者不具有取代基的碳原子数为1~8的烷基,其中,作为芳基上的取代基可以例举氢、甲基、甲氧基或三氟甲基,作为碳原子数为1~8的烷基上的取代基可以例举氢、甲基、乙基、异丙基、正丁基或环己基。其中,在通式(1)和(2)中,优选R1表示氢原子、氟原子或甲基;R2表示选自甲基、乙基、异丙基、正丁基、环己基、C6H5-、4-CH3C6H4-、3-CH3C6H4-、2-CH3C6H4-、4-CH3OC6H4-、4-CF3C6H4-、1-Naphthyl-中的任意一种。L*表示手性配体,是从L1~L9选择的任意一种配体。X表示氯离子、六氟磷酸根或四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸根(简称BArF)。L*·Ir(COD)·X表示铱手性催化剂,即,表示由铱和环辛二烯以及手性配体组成的配合物与阴离子形成的离子化合物。另外,“solvent”表示溶剂,该溶剂是非极性溶剂、极性溶剂或者质子性溶剂,作为该溶剂更优选甲苯、三氟甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃或甲醇。在反应体系中,通式(1)表示3-亚烯基取代吲哚酮溶解在溶剂中,经反应后转变成通式(2)表示C-3位单取代的手性吲哚酮。此外,“H2”表示氢气氛围。
并且,本发明方法中采用磁力搅拌。至于搅拌速度,可以根据反应体系的物量来适当选择,没有特别限定。
本发明的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,从反应收率以及反应效率的观点考虑,氢气氛围的氢气氛压力为10~50bar,更优选为15~45bar,进一步优选为15~40bar,特别优选为15~25bar。
本发明的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,从反应收率以及反应效率的观点考虑,铱手性催化剂与通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮的摩尔比为1∶20~1000,优选为1∶50~400,更优选为1∶50~300,进一步优选为1∶50~200,特别优选为1∶100~200。
本发明的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,从反应收率以及反应效率的观点考虑,反应温度为-10℃~40℃、优选的反应温度为0℃~30℃,更优选的反应温度为10℃~30℃,进一步优选的反应温度为15℃~25℃;反应时间为1~72小时、优选反应时间为5~60小时,更优选反应时间为5~48小时,进一步优选反应时间为5~36小时,特别优选反应时间为10~24小时。
本发明以通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮为底物,经铱手性催化剂进行不对称催化氢化,从而得到通式(2)表示的C-3位三取代的手性吲哚酮。本发明方法反应条件温和操作简便,并且能实现良好的反应收率以及反应效率,具有较好的应用效果。
实施例
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在下面的实施例中,根据R1和R2取代基的不同,用1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k、1l、1m表示各种不同的以通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮,并且,用2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m表示各种不同的以通式(2)表示的C-3位单取代的手性吲哚酮。
另外,不言而喻,通过本发明的方法,由1a不对称氢化生成2a,由1b不对称氢化生成2b,由1c不对称氢化生成2c,由1d不对称氢化生成2d,由1e不对称氢化生成2e,由1f不对称氢化生成2f,由1g不对称氢化生成2g,由1h不对称氢化生成2h,由1i不对称氢化生成2i,由1j不对称氢化生成2j,由1k不对称氢化生成2k,由1l不对称氢化生成2l,由1m不对称氢化生成2m。
并且,在下面的实施例中,如上所述,L*·Ir(COD)·X表示铱手性催化剂,例如,L1·Ir(COD)·BArF表示由铱、环辛二烯、手性配体L1以及四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸根构成的手性催化剂。
实施例一
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L1·Ir(COD)·BArF)(19.2mg,0.0125mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在15bar,0℃反应5小时。之后高压釜缓慢放气,产率为93%,对映体过量值为10%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例二
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为87%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例三
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L3·Ir(COD)·BArF)(0.41mg,0.00025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在50bar,40℃反应72小时。之后高压釜缓慢放气,产率为15%,对映体过量值为67%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例四
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L4·Ir(COD)·BArF)(8.2mg,0.0050mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在25bar,30℃反应1小时。之后高压釜缓慢放气,产率为95%,对映体过量值为76%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例五
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L5·Ir(COD)·BArF)(2.2mg,0.00125mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在10bar,-10℃反应36小时。之后高压釜缓慢放气,产率为12%,对映体过量值为11%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例六
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L6·Ir(COD)·BArF)(0.86mg,0.00050mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在40bar,10℃反应48小时。之后高压釜缓慢放气,产率为10%,对映体过量值为3%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例七
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L7·Ir(COD)·BArF)(2.7mg,0.0017mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在30bar,15℃反应12小时。之后高压釜缓慢放气,产率为84%,对映体过量值为28%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例八
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L8·Ir(COD)·BArF)(4.2mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在35bar,5℃反应60小时。之后高压釜缓慢放气,产率为91%,对映体过量值为50%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例九
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L9·Ir(COD)·BArF)(1.5mg,0.00083mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在45bar,25℃反应10小时。之后高压釜缓慢放气,产率为25%,对映体过量值为33%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·PF6)(2.2mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为15%,对映体过量值为47%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十一
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·Cl)(2.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,25℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为9%,对映体过量值为0.4%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十二
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应1小时。之后高压釜缓慢放气,产率为10%,对映体过量值为82%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十三
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的PhCH3(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,23℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为86%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十四
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的PhCF3(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,22℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为85%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十五
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的MeOH(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,21℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为9%,对映体过量值为2%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十六
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的Et2O(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,19℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为22%,对映体过量值为1%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十七
2a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1a(R1=H,R2=4-CF3-C6H4)(94.8mg,0.25mmol)溶于干燥的THF(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,16℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为8%,对映体过量值为4%。2a:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J=8.8Hz,2H),7.18-7.22(m,5H),7.12(t,J=7.5Hz,1H),7.06(d,J=7.1Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),6.89-6.91(m,2H),6.56(d,J=7.9Hz,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.59(d,J=15.8Hz,1H),3.88(dd,J=7.1,4.3Hz,1H),3.49(dd,J=13.7,4.3Hz,1H),3.30(dd,J=13.7,7.9Hz,1H)。
实施例十八
2b(R1=H,R2=Ph)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1b(R1=H,R2=Ph)(77.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为72%。2b:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.24-7.07(m,9H),7.01-6.88(m,4H),6.55(d,J=7.7Hz,1H),5.04(d,J=15.8Hz,1H),4.64(d,J=15.8Hz,1H),3.86(dd,J=8.1,4.3Hz,1H),3.51(dd,J=13.5,4.3Hz,1H),3.14(dd,J=13.5,8.1Hz,1H)。
实施例十九
2c(R1=H,R2=4-MeO-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1c(R1=H,R2=4-MeO-C6H4)(85.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为80%。2c:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.16-7.21(m,4H),7.09(t,J=8.0Hz,1H),6.99-7.04(m,3H),6.95(t,J=8.0Hz,1H),6.87-6.89(m,1H),6.73(d,J=8.4Hz,2H),6.53(d,J=7.6Hz,1H),5.06(d,J=16.4Hz,1H),4.59(d,J=16.4Hz,1H),3.81(dd,J=7.7,4.3Hz,1H),3.77(s,3H),3.43(dd,J=13.8,4.3Hz,1H),3.13(dd,J=13.8,7.7Hz,1H)。
实施例二十
2d(R1=H,R2=4-Me-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1d(R1=H,R2=4-Me-C6H4)(81.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为72%。2d:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.92-7.37(m,10H),6.83(d,J=8.0Hz,1H),6.72(d,J=8.0Hz,1H),6.53(d,J=7.3Hz,1H),5.07(d,J=4.2Hz,1H),5.03(d,J=4.8Hz,1H),3.82(dd,J=8.3,4.2Hz,1H),3.45(dd,J=13.9,4.8Hz,1H),3.01(dd,J=13.9,7.6Hz,1H),2.32(s,3H)。
实施例二十一
2e(R1=H,R2=2-Me-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1e(R1=H,R2=2-Me-C6H4)(81.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为11%,对映体过量值为27%。2e:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.10-7.32(m,10H),6.86(td,J=7.4,1.0Hz,1H),6.68(t,J=7.4Hz,2H),5.00(d,J=15.6Hz,1H),4.85(d,J=15.6Hz,1H),3.81(dd,J=10.0,4.4Hz,1H),3.57(dd,J=14.0,4.4Hz,1H),2.92(dd,J=14.0,10.0Hz,1H),2.33(s,3H)。
实施例二十二
2f(R1=H,R2=3-Me-C6H4)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1f(R1=H,R2=3-Me-C6H4)(81.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为82%。2f:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.19-7.22(m,3H),7.07-7.12(m,2H),7.03(d,J=7.8Hz,1H),6.90-6.97(m,6H),6.55(d,J=7.8,1H),5.05(d,J=15.8Hz,1H),4.64(d,J=15.8Hz,1H),3.84(dd,J=8.4,4.2Hz,1H),3.48(dd,J=13.4,4.2Hz,1H),3.07(dd,J=13.4,8.4Hz,1H),2.25(s,3H)。
实施例二十三
2g(R1=H,R2=1-Naphthyl)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1g(R1=H,R2=1-Naphthyl)(90.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为56%。2g:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.32(d,J=8.8Hz,1H),7.92(d,J=8.0Hz,1H),7.84(d,J=8.0Hz,1H),7.52-7.61(m,2H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),7.25-7.33(m,6H),7.11(t,J=7.6Hz,1H),6.81(td,J=7.6,0.8Hz,1H),6.71(d,J=8.0Hz,1H),6.51(d,J=7.6Hz,1H),5.01(d,J=15.6Hz,1H),4.90(d,J=15.6Hz,1H),4.19(dd,J=14.3,3.9Hz,1H),3.98(dd,J=10.6,3.9Hz,1H),3.12(dd,J=14.3,10.6Hz,1H)。
实施例二十四
2h(R1=H,R2=Cyclohexyl)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1h(R1=H,R2=Cyclohexyl)(79.4mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为86%。2h:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.22-7.32(m,6H),7.15(t,J=8.3Hz,1H),7.00(t,J=7.4Hz,1H),6.72(d,J=8.0Hz,1H),4.97(d,J=15.6Hz,1H),4.84(d,J=15.6Hz,1H),3.58(t,J=6.6Hz,1H),1.87-1.94(m,1H),1.14-1.81(m,12H)。
实施例二十五
2i(R1=H,R2=iPr)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1i(R1=H,R2=iPr)(69.3mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为82%。2i:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.25-7.34(m,6H),7.15-7.19(m,1H),7.01(t,J=7.8Hz,1H),6.74(d,J=8.0Hz,1H),4.96(d,J=15.6Hz,1H),4.88(d,J=15.6Hz,1H),3.57(t,J=7.2Hz,1H),2.05-2.12(m,1H),1.88-1.95(m,1H),1.67-1.74(m,1H),1.02(dd,J=17.6,6.8Hz,6H)。
实施例二十六
2j(R1=H,R2=Et)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1j(R1=H,R2=Et)(65.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为91%。2j:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.24-7.32(m,6H),7.15(t,J=7.6Hz,1H),7.01(t,J=7.6Hz,1H),6.70(d,J=7.6Hz,1H),4.97(d,J=15.6Hz,1H),4.85(d,J=15.6Hz,1H),3.54(t,J=6.0Hz,1H),1.90-2.06(m,2H),1.33-1.51(m,2H),0.94(t,J=7.0Hz,3H)。
实施例二十七
2k(R1=5-Me,R2=Et)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1k(R1=5-Me,R2=Et)(69.3mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为88%。2k:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.23-7.31(m,5H),7.07(s,1H),6.94(d,J=7.6Hz,1H),6.58(d,J=7.6Hz,1H),4.95(d,J=15.6Hz,1H),4.83(d,J=15.6Hz,1H),3.50(t,J=6.2Hz,1H),2.30(s,3H),1.92-2.04(m,2H),1.32-1.49(m,2H),0.94(t,J=7.2Hz,3H)。
实施例二十八
2l(R1=5-Me,R2=Cyclohexyl)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1l(R1=5-Me,R2=Cyclohexyl)(82.9mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为84%。2l:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.23-7.32(m,5H),6.94(d,J=7.6Hz,1H),6.71(d,J=9.2Hz,1H),6.57(d,J=8.8Hz,1H),4.92(s,2H),3.83-3.93(m,1H),2.30(s,3H),1.20-1.86(m,13H)。
实施例二十九
2m(R1=5-F,R2=Cyclohexyl)的制备
在室温条件下,铱手性催化剂(L2·Ir(COD)·BArF)(4.0mg,0.0025mmol)和1m(R1=5-F,R2=Cyclohexyl)(83.8mg,0.25mmol)溶于干燥的CH2Cl2(2mL)中,置于高压釜中。关闭高压釜,置换氢气三次,最终压力保持在20bar,20℃反应24小时。之后高压釜缓慢放气,产率为100%,对映体过量值为67%。2m:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.24-7.33(m,5H),6.95-6.98(m,1H),6.84(dt,J=8.7,2.4Hz,1H),6.60(dd,J=8.7,4.6Hz,1H),4.95(d,J=15.6Hz,1H),4.82(d,J=15.6Hz,1H),3.58(t,J=6.8Hz,1H),1.88-1.95(m,1H),1.62-1.78(m,7H),1.15-1.28(m,3H),0.93-1.04(m,2H)。
Claims (8)
1.一种用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于:
在溶剂中,氢气氛围下,由铱手性催化剂的催化下,使通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮氢化为通式(2)表示的C-3位单取代的手性吲哚酮,
通式(1)和(2)中,R1表示氢原子、氟原子或甲基,R2表示具有或不具有选自氢、甲基、甲氧基或三氟甲基的取代基的芳基,或者碳原子数为1~8的烷基,
所述铱手性催化剂是,由铱和环辛二烯以及手性配体组成的配合物与阴离子形成的离子化合物,
所述铱手性催化剂中的手性配体是选自L1~L9的任意一种配体,配体L1~L9的结构式如下所示:
所述铱手性催化剂中的阴离子是氯离子、六氟磷酸根以及四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸根中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
所述通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮溶解在所述溶剂中,并且,该溶剂是非极性溶剂或极性溶剂。
3.根据权利要求1所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
所述通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮溶解在所述溶剂中,并且,该溶剂是质子性溶剂。
4.根据权利要求1所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
所述的溶剂是甲苯、三氟甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃或甲醇。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
在通式(1)和(2)中,R2表示选自甲基、乙基、异丙基、正丁基、环己基、苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、1-萘基中的任意一种。
6.根据权利要求1~4中的任意一项所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
所述氢气氛围的氢气氛压力为10~50bar。
7.根据权利要求1~4中的任意一项所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
所述铱手性催化剂与所述通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮的摩尔比为,铱手性催化剂∶通式(1)表示的3-亚烯基取代吲哚酮=1∶20~1000。
8.根据权利要求1~4中的任意一项所述的用铱手性催化剂不对称氢化3-亚烯基取代吲哚酮的方法,其特征在于,
反应温度为-10℃~40℃,反应时间为1~72小时。
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Iridium catalysed C-3 alkylation of oxindole with alcohols under solvent free thermal or microwave conditions;Ronald Grigg,等;《Tetrahedron》;20090328;第65卷;第4375–4383页 * |
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