CN102933589A - Strecker试剂,它们的衍生物,它们的制备方法以及改进的Strecker反应 - Google Patents

Strecker试剂,它们的衍生物,它们的制备方法以及改进的Strecker反应 Download PDF

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Abstract

提供了Strecker试剂、它们的衍生物和制备方法以及改进的Strecker反应。用于不对称Strecker反应的亲电试剂包括非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,N-膦酰亚胺和它们的衍生物。用于不对称反应的亲核试剂包括手性联萘酚衍生的叠氮化物,氨基化合物,亚胺以及它们的衍生物,手性和非手性的基于二醇的氰化物及它们的衍生物,手性和非手性的基于二胺的氰化物及它们的衍生物,手性和非手性的基于氨基醇的氰化物及它们的衍生物,手性和非手性的羟基羧酸以及氨基酸衍生的Strecker亲核试剂。制备用于不对称Strecker反应的亲电试剂的方法包括如下反应步骤:a)从非手性二胺合成磷酰氯;b)合成磷叠氮化物;c)合成磷酰胺;d)合成相应的非手性N-膦酰亚胺。新型手性N-膦酰亚胺的不对称催化Strecker反应已开发出优良的对映选择性(高达>99%ee)和产量(高达>97%)。

Description

Strecker试剂,它们的衍生物,它们的制备方法以及改进的Strecker反应
技术领域
本发明涉及新型Strecker试剂(Strecker reagents),它们的衍生物的设计和合成,以及它们的制备方法。特别地,本发明提供了Strecker试剂的新设计包括:(1)亲电试剂,例如N-膦酰亚胺,N-磷酰亚胺,氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷;(2)亲核试剂,例如1,2-二胺-,联萘酚-,氨基醇-和氨基酸衍生的Al-腈以及源自氨基酸和氨基醇的类似衍生物;以及(3)Strecker试剂的衍生物和前体,例如N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,以及如1,2-二胺-,联萘酚-,氨基醇-和氨基酸衍生的Al-芳基/烷基乙炔化物以及它们的制备方法。本发明还涉及改进的Strecker反应。
背景技术
Strecker合成是醛-或酮-衍生的亚胺亲电试剂与氰化物生成α-氨基腈,并随后水解产生氨基酸或转变为其他化学和生物医学上有用的组成部分的一个化学族反应(“Advanced Organic Chemistry:PartB″,2nd Ed.F.A.Carey & R.J.Sundberg)。由于越来越多的药物显示出手性,不对称Strecker过程的研究变得越来越重要。同时,亚胺化学已经成为现在化学合成中最重要的以及最活跃的课题之一,特别是对于不对称催化(A.G.Doyle,E.N.Jacobsen,Chem.Rev.2007,107,5713-5743;E.Skucas,M.-Y.Ngai,V.Komanduri,M.J.Krische,Acc.Chem.Res.2007,40,1394-1401;S.F.Martin,Pure Appl Chem 2009,81,195-204;S.J.Cannon,Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,1176-1178)。N-被保护的亚胺可以被用作许多不对称反应的亲电试剂和二烯亲和物(D.Enders,J.P.Shilvock,Chem.Soc.Rev.2000,29,359-373;R.M.Williams,A.J.Hendrix,Chem.Rev.1992,92,889-917;R.Bloch,Chem.Rev,1998,98,1407-1438;S.Kobayashi,H.Ishitani.Chem.Rev.1999,99,1069-1094)。在这些亚胺中,保护基已经被证明在一系列不对称合成过程中对于控制立体化学和化学选择性至关重要(S.J.Zuend,M.P.Coughlin,M.P.Lalonde,E.N.Jacobsen,Nature 2009,461,968-70;M.S.Sigman,P.Vachal,E.N.Jacobsen,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2000,39,1279 1281;S.C.Pan,B.List,Org.Lett.2007,9,1149-1151;J.J.Byrne,M.Chvarant,P.-Y.Chavant,Y.Vallee,TetrahedronLett.,2000,41,873-876)。用于一般有机和不对称合成的新型亚胺的发展已被需要。最近,各种N-被取代的,非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺和N-磷酰亚胺已经被合成。由此产生的N-膦酰亚胺不仅可以用于Strecker反应,还可以用于许多其他的反应,例如不对称aza-Darzens反应(Kattuboina A.;Li,G.Tetrahedron Lett.2008,49,1573-1577),不对称aza-Henry反应(Kattuboina,A.;Kaur,P.;Ai,T.;Li,G.Chem.Biol.Drug Des.2008,71,216-223),不对称曼尼希反应(Mannich reaction)(a.Han,J.;Ai,T.;Li,G.Synthesis.2008,16,2519-2526;b.Han,J.;Ai,T.;Nguyen,T.;Li,G.Chem.Biol.Drug Des.2008,72,120-126;c.Han,J.;Chen,Z.;Ai,T.;Li,G.Chem.Biol.Drug Des.2009,73,203-208),烯丙基溴化镁的不对称加成反应(Kattuboina,A.;Kaur,P.;Nguyen,T.;Li,G.Tetrahedron lett.2008,49,3722-3724),Weinreb酰胺-和丙二酸衍生烯醇化物的不对称加成反应(a.Kaur,P.;Nguyen,T.;Li,G.Eur.J.Org.Chem.2009,912-916;b.Chen,Z.-X.;Teng,A.;Kaur,P.;L i,G.Tetrahedron Lett.,2009,50,1079-1081)以及芳基/烷基乙炔锂的不对称加成反应(Org.Biomol.Chem.,2010,8,1091-1096)。
发明内容
本发明的目的是提供新型的Strecker试剂,它们的衍生物,它们的制备方法以及改进的Strecker反应。
本发明提供了如下技术方案:
一种用于不对称Strecker反应的亲电试剂,该亲电试剂包括分别具有式(Ⅰ)的结构的非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,N-膦酰亚胺和它们的衍生物:
Figure BDA00002439191400031
式(I)
其中,Z=N或CH;R1为具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);两个R1可以形成环;
R2为具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);对甲苯璜酰基,对溴苯磺酰基,甲基磺酰基以及具有1-20个碳的烷基磺酰基,芳基磺酰基;
R3为芳基,例如苯基,1-萘基,2-萘基,4-甲基苯,2-甲基苯,4-氯苯,2-氯苯,4-溴苯,2-溴苯,4-碘苯,2-碘苯,4-氟苯,2-氟苯,4-甲氧基苯,2-甲氧基苯,4-苄氧基苯,2-苄氧基苯,4-乙酰氧基苯,2-乙酰氧基苯,2-噻吩基。
亲电试剂,其中所述衍生物为手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷,其中两个连接R2的氮被手性C原子(H-C*-R2)所替换;五元环可以是具有两个手性碳原子中心直接连接至磷的四元-和六元环。
亲电试剂,其中所述手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷包括a-f的(2S,5S)或(2R,5R)的各个对映异构体:
a.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺;
b.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,这些亚胺实际上衍生于2,5-反式-二烷基(或二芳基)-2-氨基-2-氧-2,3,-二氢-1H-异磷哚,其中ArCH=N-或RCH=N-代替NH2-;
c.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺;
d.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺;
e.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺;
f.手性无环膦,例如1-氧-N-(芳基亚甲基)-二(1’-苯乙基)-膦-1-胺。
亲电试剂,其中所述衍生物为非手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷,其中两个连接R2的氮也可以被非手性碳原子(CH2)代替,例如上述a-f的2,5-或2,6-烷基/芳基基团被氢代替。
亲电试剂,其中“P=O”可以是“P=S”。
一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅱ)的结构中的一种的手性联萘酚衍生的叠氮化物,氨基化合物,亚胺以及它们的衍生物的:
Figure BDA00002439191400051
式(II)
其中,X=H,烷基,芳基,SiR3和SiAr3;R=烷基,芳基,连接官能团(例如酯,乙缩醛)的烷基和芳基,乙炔化物;两个O-P单键上的氧可以被“N-R”代替(R=烷基,芳基);两个O-P单键上的氧可以被“CH2”代替;除了化合物(g)-(i)之外,“P=O”可以是“P=S”;对于结构(g),在P=O及P=S的情况下,X不可以是H。
一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅲ)结构的手性和非手性的基于二醇的氰化物及它们的衍生物:
Figure BDA00002439191400061
Figure BDA00002439191400062
式(III)
其中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;还包括1-(2-羟基-5,6,7,8-四氢-1-基)-5,6,7,8-四氢-2-醇的衍生物;
(c)可以是它们的对映异构体;X=芳基,烷基,W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=烷基,芳基;可以是不同的;可以是两个R基相连接的环状化合物;
(d)-(e)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=烷基,芳基,CR2(-OR);W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;
在(i)中,X=烷基,芳基,W=氰基,叠氮基;
在(l)-(n)中,X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基。
用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(d)和(e)具有式(Ⅲ-2)的结构中的一种:
Figure BDA00002439191400071
式(III-2)
用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(i)具有式(Ⅲ-3)的结构中的一种:
式(III-3)
用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(l),(m)和(n)具有式(Ⅲ-4)的结构中的一种:
Figure BDA00002439191400081
式(III-4)
一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅳ)结构的手性和非手性的基于二胺的氰化物及它们的衍生物:
Figure BDA00002439191400082
式(IV)
其中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;非手性对映异构体,其中,X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=芳基,烷基;Y=烷基,芳基和烷基磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;
(d)-(f)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;Y=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;还包括1,3-二胺衍生的复合物。
用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(V)结构的手性和非手性的基于氨基醇的氰化物及它们的衍生物:
式(V)
其中,(a)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者相同的X基团连接在α,β位置;还包括1,3-氨基醇衍生的复合物。
式(V)具有式(V-2)的结构中的一种:
Figure BDA00002439191400092
式(V-2)
用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅵ)结构中的一种的手性和非手性的羟基羧酸以及氨基酸衍生的Strecker亲核试剂:
Figure BDA00002439191400093
式(VI)
其中,(a)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基;
(b)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;Y=烷基,芳基,X-磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔,X=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基;β-羟基羧酸-和β-氨基酸衍生系列也包括在内。
式(Ⅵ)中的(b)具有式(Ⅵ-2)的结构中的一种:
式(V-2)
制备用于不对称Strecker反应的亲电试剂的方法,该方法包括如下反应步骤:a)从非手性二胺合成磷酰氯;b)合成磷叠氮化物;c)合成磷酰胺;d)合成相应的非手性N-膦酰亚胺。
方法包括流程1的反应步骤:
Figure BDA00002439191400102
流程1
制备用于不对称Strecker反应的亲核试剂的方法,包括流程2的N-磷酰叠氮化物,氨基化合物和亚胺的合成反应:
Figure BDA00002439191400111
Figure BDA00002439191400112
流程2
方法包括(S)-1,1’-联萘-2,2’-二基磷酰胺的合成。
一种使用上述之一的亚胺的改良的不对称催化和/或理想配比的Strecker过程,包括流程3的反应:
Figure BDA00002439191400113
流程3
Strecker过程包括N-膦酰基取代手性α-氨基腈的合成。
Strecker过程采用上述之一的Al复合物的原位生成和分离。
Strecker过程采用二醇/联萘酚-和基于氨基醇系统和具有二乙基铝氰化物的二醇和联萘酚的反应在0℃以下不能发生。
本发明的优点在于:设计和合成了亚胺亲电试剂和氰化物亲核试剂的新型Strecker试剂。建立了新型不对称Strecker反应系统。亚胺亲电试剂包括手性N-膦酰亚胺及其衍生物,非手性和手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷以及他们的叠氮化物和酰胺前体。氰化物亲核试剂包括由二乙基铝氰化物与氨基酸和氨基醇在原位或通过隔离而反应生成的手性和非手性1,2-二胺衍生Al-腈,二醇-和联萘酚-衍生腈以及它们的衍生物。新型手性N-膦酰亚胺的不对称催化Strecker反应已开发出优良的对映选择性(高达>99%ee)和产量(高达>97%)。通过使用自由氨基酸,氨基醇和联萘酚作为催化剂,以及通过使用无毒且价廉的Et2AlCN作为亲核试剂从而实现Strecker反应。该N-CH2-萘基保护基使得通过己烷清洗半成品既可简单的提纯产品。这个保护基在温和的条件下可以很容易地被分割开来以定量回收N,N’-二(萘-1-甲基)乙烷-1,2-二胺。
具体实施方式
式(Ⅰ)示出了N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,N-膦酰亚胺,氧磷杂环戊烷及它们的衍生物的结构。
在式(Ⅰ)中,Z=N或CH。R1=H;具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);两个R1可以形成环。
R2=芳基,例如1-萘基,2-萘基,4-甲基苯,2-甲基苯;具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);对甲苯璜酰基,对溴苯磺酰基,甲基磺酰基以及具有1-20个碳的烷基磺酰基,芳基磺酰基。
R3=烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,例如苯基,1-萘基,2-萘基,4-甲基苯,2-甲基苯,4-氯苯,2-氯苯,4-溴苯,2-溴苯,4-碘苯,2-碘苯,4-氟苯,2-氟苯,4-甲氧基苯,2-甲氧基苯,4-苄氧基苯,2-苄氧基苯,4-乙酰氧基苯,2-乙酰氧基苯,2-噻吩基等;
在环上的两个氮之一可以被氧(来自氨基醇)取代。
两个连接R2的氮可以被手性C原子(H-C*-R2)所替换;五元环可以是具有两个手性碳原子中心直接连接至磷的四元-和六元环。这些衍生物包括a-f的(2S,5S)或(2R,5R)的各个对映异构体:
a.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺;
b.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺(这些亚胺实际上衍生于2,5-反式-二烷基(或二芳基)-2-氨基-2-氧-2,3,-二氢-1H-异磷哚,其中ArCH=N-或RCH=N-代替NH2-);
c.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺;
d.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺;
e.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺。
f.手性无环膦例如1-氧-N-(芳基亚甲基)-二(1’-苯乙基)-膦-1-胺。
两个连接R2的氮也可以被非手性碳原子(CH2)代替,例如上述a-f的2,5-或2,6-烷基/芳基基团被氢代替。
在上述所有结构中“P=O”可以是“P=S”。
式(Ⅱ)示出了联萘酚衍生的叠氮化物,氨基化合物,亚胺及其他衍生物的结构。
式(Ⅲ)示出了基于二醇的Strecker试剂及其衍生物的结构。
式(Ⅳ)示出了基于二胺的Strecker试剂及其衍生物的结构。
式(Ⅴ)示出了基于氨基醇的Strecker试剂及其衍生物的结构。
式(Ⅵ)示出了基于羟基羧酸以及氨基酸的Strecker试剂及其衍生物的结构。
制备方法
在一些实施例中,本方法提供了如式(Ⅰ)所示的非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺和N-膦酰亚胺以及它们的含硫衍生物的合成。在式(Ⅰ)的结构中,R1,R2,R3可以是任何独立的有机基团。在一些实施例中,本方法被指导用于制备如式(Ⅰ)所示的化合物。
本文所述的方法是在实施例1中所例示的
Figure BDA00002439191400141
Figure BDA00002439191400151
流程1.非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺和N-膦酰亚胺以及它们的含硫衍生物的准备
实施例1
制备非手性磷酰胺的一般步骤与手性磷酰胺的合成类似(流程1)。在三乙胺存在时,用三氯氧化磷处理二氯甲烷(DCM)中的非手性二胺1产生磷酰氯2;添加在0℃时进行并且在缓慢升温至室温的同时搅拌24小时。产率没有发现是定量的。但是,当反应物在室温下被添加在苯中并回流8小时,产量被发现是定量的。磷酰氯2与叠氮化钠的亲核取代反应生成相应的磷叠氮化物3。
磷叠氮化物3至磷酰胺4的还原反应通过催化加氢实现。具有N-异丙基基团的非手性磷酰胺4获得了100%的优良总产率。这些反应进行得非常顺利且在任何反应中均未观察到可测量的杂质。成功合成具有不同烷基基团的非手性磷酰胺后,它们被用来合成具有一般结构5的相应非手性N-膦酰亚胺(流程1中的步骤4)。
对于氧磷杂环戊烷的合成,(S,S)或(R,R)-2,5-二芳基-1-氧-1-氯磷杂环戊烷和(S,S)或(R,R)-2,5-二烷基-1-氧-1-氯磷杂环戊烷首先通过以下文献的步骤准备(Fox,M.,E.;Jackson,M.;Lennon,I.C.;Klosin,J.,Abboud,K.A.J.Org.Chem.,2008,73,775-784)。下面的步骤与方案1所述的那些类似或通过用氨直接处理氯的取代步骤。对于基于联萘的氯磷杂环戊烷,(S)或(R)-4-氯-4,5-二氢-3H-4-磷杂环庚烷[2,1-a:3.4-a’]联二萘及其衍生物首先通过氧化反应,上述取代步骤及还原步骤被准备(Hagemann,B.;Junge,K.;Enthaler,S.;Michalik,M.;Riermeier,T.;Monsees,A.;Beller,M.,Adv.Synth & Cat.2005,347,1978-1986;Junge,K.;Hagemann,B.;Enthaler,S.;Spannenberg,A.;Michalik,M.;Oehme,G.;Monsees,A.;Riermeier,T.;Beller,M.,Tetrahedron:Asymmetry 2004,15,2621-2631)。在准备期间,PCl3可以被P(=O)Cl3代替以直接生成膦酰氯前体用于替换。
一般方法
除非另有说明,所有市售的溶剂均不经纯化使用。THF是由钠/二苯甲酮羰游基中蒸馏得到。所有使用的玻璃器皿均在100℃下干燥过夜。所有的熔点均未经校正。NMR谱分别在500,125,202MHz记录用于1H,13C和31P。化学位移基于内部TMS标准(用于1H/CDCl3)或上残留溶剂峰(用于13C/CDCl3)以ppm被报导。31P NMR谱参考外部的H3PO4(0.00ppm)。
非手性磷叠氮化物(3)合成的一般步骤
在装有氯化钙干燥管的100mL圆底烧瓶中,混合1.5g化合物2(6.7mmol)和15mL的N,N-二甲基甲酰胺。室温下,将0.89g的叠氮化钠(13.35mmol)加入至该混合物中。反应在80℃下加热5小时。冷却至室温后,在反应烧瓶中加入20mL冷水并转移至分液漏斗中。水层用乙酸乙酯(3×50mL)萃取,合并的有机层用水洗并用无水硫酸钠干燥。过滤硫酸钠并蒸发溶剂得到磷叠氮化物。化合物3a:黄色液体;产率(97%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ3.50-3.39(m,2H),3.15-3.07(m,2H),3.02-2.96(m,2H),1.12(t,J=6.0Hz 12H),31P NMR(202MHz;CDCl3)δ18.2。化合物3b:黄色油状物;产率(95%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.36-7.18(m,10H),4.20-4.10(m,4H),3.02-2.82(m,4H);31PNMR(202MHz;CDCl3)δ20.9。化合物3c:黄色油状物;产率(97%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.30(d,J=8.4Hz,2H),7.89(dd,J=16.2&7.8Hz,4H),7.68-7.45(m,8H),4.78(dd,J=14.7&7.8Hz,2H),4.60(dd,J=14.7&5.7Hz,2H),3.02(d,J=10.8Hz,4H);31P NMR(202MHz;CDCl3)δ21.5;
非手性磷酰胺(4)合成的一般步骤
在50mL的圆底烧瓶中,在10mL的THF中加入1.1g的化合物3(4.76mmol)的溶液混合。将0.11g含10%钯的炭添加至混合物中并连接一个H2气球至混合物中。在室温下搅拌24h,反应混合物用二氯甲烷稀释并通过一层硅藻土过滤。滤液用无水硫酸钠干燥后,过滤,并在真空条件下蒸发至干得到白色固体的化合物4的纯产品。化合物4a:白色固体,产率(99%);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ3.68-3.48(m,2H),3.17-3.07(m,2H),3.04-2.94(m,2H),2.49(bs,2H),1.22(d,J=6.6Hz,6H),1.17(d,J=6.6Hz,6H);31P NMR(202MHz;CDCl3)δ22.3;化合物4b:白色固体,产率(100%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.44-7.26(m,10H),4.26-4.10(m,4H),3.10-2.90(m,4H),2.76-2.68(d,J=4.5Hz,2H);31P NMR(202MHz;CDCl3)δ24.7;化合物4c:白色固体,产率(100%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.40-8.26(m,2H),7.92-7.78(m,4H),7.63-7.42(m,8H),4.75-4.56(m,4H),3.08-2.88(m,4H),2.84-2.76(m,2H);31P NMR(202MHz;CDCl3)δ25.3;
非手性膦酰亚胺(5)合成的一般步骤
在一个干燥且充满氮气的圆底烧瓶中加入非手性磷酰胺4(0.3g,1.02mmol),苯甲醛(1.33mmol)和二氯甲烷(3.0mL)。将所得到的混合物在氮气保护下,冷却至0℃,再加入Et3N(0.43mL,3.07mmol)。将TiCl4的CH2Cl2(1M,0.5mmol)溶液逐滴滴入混合物中。该反应物在0℃下搅拌30分钟后,在室温下继续搅拌48小时。将粗反应混合物的澄清溶液直接转移至填充有硅胶(200-300目)的层析柱内,并用正己烷/乙酸乙酯/三乙胺的混合溶液洗脱以净化亚胺产品。化合物5a:白色固体,产率(85%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.04(d,J=33.0Hz,1H)7.94-7.86(m,1H),7.56-7.42(m,3H),7.40-7.30(m,1H),3.52-3.38(m,2H),3.33-3.24(m,2H),3.22-3.14(m,2H),1.26-1.18(m,6H),1.16-1.09(m,6H),31P NMR(202MHz;CDCl3)δ24.1;化合物5b:白色固体,产率(80%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.09(d,J=33.3Hz,1H)7.98-7.95(m,2H),7.60-7.48(m,3H),7.44-7.24(m,10H),4.26-4.06(m,4H),3.24-3.08(m,4H),31P NMR(202MHz;CDCl3)δ25.8;
在式(Ⅱ)中,包括了每个化合物(d)-(i)的各个对映异构体;X=H,烷基,芳基,SiR3和SiAr3;R=烷基,芳基,连接官能团(例如酯,乙缩醛)的烷基和芳基,乙炔化物;两个O-P单键上的氧可以被“N-R”代替(R=烷基,芳基);两个O-P单键上的氧可以被“CH2”代替;“P=O”可以是“P=S”除了化合物(g)-(i)之外;对于结构(g),在P=O及P=S的情况下,X不可以是H。
Figure BDA00002439191400181
流程2.联萘酚衍生的叠氮化物,胺,亚胺以及它们的衍生物。
表1.手性磷酰亚胺a的合成
  条目   芳基   烷基   产品  时间(min)   熔点(℃)   产率b(%)
  1   Ph   H   10a  12   117-119   94
  2   4-MeC6H4   H   10b  5   128-130   96
  3   4-MeOC6H4   H   10c  10   133-135   100
  4   4-ClC6H4   H   10d  10   112-114   85
  5   4-FC6H4   H   10e  10   120-122   93
  6   2-BrC6H4   H   10f  13   97-99   81
  7   3-BrC6H4   H   10g  10   94-96   84
  8   4-BrC6H4   H   10h  10   116-118   92
  9   Ph   Me   10i  20   118-120   71
a条件:磷酰胺9(1.0mmol)及ArCR(OEt)2(1.3mmol)在170℃混合。
b层析柱分离后的产率。
实施例2
1.(S)-1,1’-联萘-2,2’-二基磷酰胺(X=H,方案2)的合成:在圆底烧瓶中,加入磷叠氮化物溶液(5.59g,15mmol),无水THF(80mL)以及含10%钯的炭(200mg),并通入氢气。反应在5小时内完成。通过硅藻土过滤反应溶液并浓缩滤液得到磷酰胺白色固体。熔点293-295℃。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ8.02-7.98(dd,J=1.8Hz,8.7Hz,2H),7.93(d,J=8.1Hz,2H),7.59(d,J=9.0Hz,1H),7.51(d,J=9.0Hz,1H),7.47-7.42(m,2H),7.39-7.25(m,4H),3.47(d,J=7.2Hz,2H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ15.92.
2.手性N-磷酰亚胺合成的典型步骤(X=H,方案2):在小玻璃瓶中,加入手性磷酰胺9(347mg,1mmol)和苯甲醛二乙基乙缩醛(234mg,1.3mmol)的混合物,在170℃下搅拌12min,在此期间,反应混合物转变成液体和乙醇,并从中蒸馏除去。当磷酰胺完全消耗且没有更多的乙醇产生之后,混合物通过层析柱纯化得到亚胺化合物10a。化合物10a:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.29(d,J=33.9Hz,1H),8.05(d,J=8.7Hz,1H),7.99-7.87(m,5H),7.66-7.59(m,2H),7.49-7.38(m,7H),7.33-7.27(m,2H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ15.99。化合物10b:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.24(d,J=33.9Hz,1H),8.05(d,J=9.0Hz,1H),7.98-7.91(m,3H),7.77(d,J=8.1Hz,2H),7.64(d,J=9.0Hz,1H),7.49-7.38(m,5H),7.32-7.25(m,4H),2.42(s,3H).31PNMR (CDCl3,202MHz):δ16.48.化合物10c:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.23(d,J=33.9Hz,1H),8.04(d,J=9.0Hz,1H),7.98-7.91(m,3H),7.85-7.82(dd,J=1.8Hz,6.9Hz,2H),7.66-7.63(m,1H),7.49-7.38(m,5H),7.32-7.26(m,2H),6.94(d,J=9.0Hz,2H),3.86(s,3H)31P NMR(CDCl3,202MHz):δ16.97.化合物10d:白色固体。1HNMR(CDCl3,300MHz):δ9.24(d,J=33.6Hz,1H),8.05(d,J=8.7Hz,1H),7.99-7.92(m,3H),7.83-7.80(m,2H),7.65-7.62(dd,J=0.9Hz,9.0Hz,1H),7.51-7.38(m,7H),7.33-7.30(m,2H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ15.52.化合物10e:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.24(d,J=33.6Hz,1H),8.05(d,J=8.7Hz,1H),7.99-7.87(m,5H),7.66-7.63(dd,J=0.6Hz,8.7Hz,1H),7.50-7.38(m,5H),7.32-7.27(m,2H),7.18-7.12(m,2H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ15.74.化合物10f:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.64(d,J=33.3Hz,1H),8.09-8.05(m,2H),8.00-7.89(m,4H),7.68-7.61(m,1H),7.50-7.37(m,6H),7.35-7.27(m,3H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ14.84.化合物10g:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.21(d,J=33.6Hz,1H),8.07-7.92(m,4H),7.77(d,J=7.8Hz,1H),7.72-7.69(m,1H),7.65-7.62(m,1H),7.50-7.37(m,6H),7.34-7.27(m,3H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ14.99.化合物10h:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ9.23(d,J=33.6Hz,1H),8.05(d,J=9.0Hz,1H),7.99-7.92(m,3H),7.74-7.71(m,2H),7.65-7.59(m,3H),7.50-7.45(m,2H),7.42-7.38(m,3H),7.32-7.27(m,2H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ15.46.化合物10i:白色固体。1H NMR(CDCl3,300MHz):δ8.06-7.91(m,6H),7.68-7.65(dd,J=1.2Hz,8.7Hz,1H),7.56-7.37(m,8H),7.32-7.25(m,2H),2.98(d,J=2.7Hz,3H).31P NMR(CDCl3,202MHz):δ12.98.
关于Strecker亲核试剂和它们的衍生物
在式(Ⅲ)中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔。还包括1-(2-羟基-5,6,7,8-四氢-1-基)-5,6,7,8-四氢-2-醇的衍生物。(c)可以是它们的对映异构体;X=芳基,烷基,W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=烷基,芳基;可以是不同的;可以是两个R基相连接的环状化合物。(d)-(h)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=烷基,芳基,CR2(-OR);W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔。在化合物(i)-(k)中,X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基。
在式(Ⅳ)中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;非手性对映异构体,其中,X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=芳基,烷基;Y=烷基,芳基和烷基磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔。(d)-(f)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;Y=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔。还包括1,3-二胺衍生的复合物。
在式(Ⅴ)和式(V-2)中,(a)-(i)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者相同的X基团连接在α,β位置。还包括1,3-氨基醇衍生的复合物。
在式(Ⅵ)中,(a)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基。(b)-(f)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;Y=烷基,芳基,X-磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔,X=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基。β-羟基羧酸和β-氨基酸衍生系列也包括在内。
实施例3(对于铝复合物的合成)
由羟基羧酸,氨基酸,二胺,氨基醇和二醇衍生的Strecker氰化物源可以通过如下一般步骤制备。在干燥的且充满氮气的圆底烧瓶中,加入相应的二胺或二醇(0.1g,0.34mmol),以及甲苯(3.0ml)。在氮气的保护下,在所得混合物中滴入二乙基铝氰化物(1M,0.34mmol)。该反应在室温下搅拌6小时,并通过1H NMR监测。反应完成之后,溶剂完全干燥后得到产品。铝复合1,2-联苯胺[式(Ⅳ),(a),X=苯,Y=H,W=氰],白色固体(产率82%),1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.20-7.02(m,10H),3.71(s,2H),2.60-2.40(m,2H),0.98(dd,J1=6.0Hz,J2=12.6Hz 12H)。铝复合S-联萘酚[式(Ⅲ),(a),X=H,W=氰],灰白色固体(产率86%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.38(s,12H)。铝复合频哪醇[式(Ⅲ-2),(f)],灰白色固体(产率87%);1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.38(s,12H)。1,3-丙二醇-衍生的铝复合频哪醇[式(Ⅲ),(m)](产率87%)1H NMRδ(300MHz,CDCl3):3.90-3.84(m,4H),1.90(t,J=6.0Hz,2H),1.83(t,J=4.5Hz,2H)。
实施例4(对于Strecker反应步骤)
Figure BDA00002439191400231
流程3.新型不对称Strecker过程
其中,上述(S)-苯基甘氨酸-衍生氰化物源是实际反应的亲核试剂类;手性二胺和二醇以及他们的衍生物可以取代(S)-苯基甘氨酸用于形成该不对称反应的类似类型。
本发明包括手性氨基酸的浓度在1mol%至100%(1当量);Strecker反应使用上述亚胺以及催化剂使用二乙基铝氰化物。
表2.N-膦酰基取代手性α-氨基腈11a-ka的合成结果
Figure BDA00002439191400232
Figure BDA00002439191400241
a所有反应在-78℃的0.06M的甲苯的亚胺溶液中进行。
b两种异构体的组合产率。
c对映异构体的比例通过采用手性异构体高效液相色谱柱(3:7异丙醇:己烷)确定,流速=0.60ml/min。
一般情况
除非另有说明,所有市售的溶剂均不经纯化使用。THF是由钠/二苯甲酮羰游基中蒸馏得到。所有使用的玻璃器皿均在100℃下干燥过夜。所有的熔点均未经校正。NMR谱分别在500,125,202MHz记录用于1H,13C和31P。化学位移基于内部TMS标准(用于1H/CDCl3)或上残留溶剂峰(用于13C/CDCl3)以ppm被报导。31P NMR谱参考外部的H3PO4(0.00ppm)。干燥的异丙醇从Acros.公司的二乙基铝氰化物(在甲苯中1.0M溶液)中获得以及氯化钛(IV)(在二氯甲烷中1.0M溶液)从Aldrich公司获得,并且从市售产品不经任何纯化使用。快速层析柱在硅胶60上进行,(230-400目)。
非手性N-膦酰亚胺(11a-k)合成的典型步骤
在干燥的玻璃瓶中,惰性气体保护下,取N,N-萘-1-基甲基磷酰胺(1.0当量)并溶解在无水二氯甲烷中。在该溶液中加入三乙胺(3.0当量)之后,再加入相应的乙醛(1.5当量)。将该反应冷却至0℃,并在反应物中加入氯化钛(IV)(在二氯甲烷中1.0M溶液,0.5当量)(流程1)。将反应在室温下搅拌36小时后,将混合物直接加载至硅胶。通过层析柱(乙酸乙酯:正己烷:1%三乙胺)纯化反应混合物。用乙酸乙酯:正己烷:三乙胺(60:40:1mL)的混合溶剂洗脱得到在所有实施例中所述的白色或浅黄色固体的纯产品。化合物11a:白色固体;产率(0.172g,76%);熔点84-86℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.03(d,J=33.5Hz,1H),8.28(d,J=9.0Hz,2H),7.86-7.82(m,4H),7.78(d,J=8.0Hz,2H),7.53-7.46(m,9H),7.42-7.39(m,2H),4.67-4.64(m,2H),4.55-4.52(m,2H),3.13(d,J=9.5Hz,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.5(d,J=7.0Hz),139.6,135.8,135.6(2C),133.7,133.1,132.7(2C),132.6,131.7(2C),129.9(2C),128.7(2C),128.4,128.3,126.7(2C),126.2,125.7,125.4,125.0(2C),123.8,120.5,47.43,47.40(d,J=7.3Hz),44.9,42.3.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ24.2。化合物11b:白色泡沫固体;产率(0.214g,82%);熔点68-70℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.87(d,J=32.9Hz,1H),8.24(dd,J=8.9,1.8Hz,2H),7.83-7.76(m,6H),7.52-7.46(m,6H),7.41-7.38(m,2H),7.15(t,J=8.5Hz,2H),4.66-4.49(m,4H),3.15-3.11(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ172.3(d,J=6.45Hz),166.8,164.8,133.8(2C),132.65(d,J=6.94Hz,2C),132.18(d,J=8.9Hz,2C),131.7(2C),128.5(2C),128.4(2C),126.8(2C),126.3(2C),125.8(2C),125.1(2C),123.9(2C),116.1,115.9,47.5(d,J=4.9Hz,2C),45.0(d,J=10.4Hz,2C).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.1。化合物11c:浅黄色固体;产率(0.355g,82%);熔点60-62℃;1H NMR(500MHz,CDCl3):8.83(d,J=33.0Hz,1H),8.24(d,J=8Hz,2H),7.83(dd,J=2.5Hz,7.5Hz,2H),7.77(d,J=8.0Hz,2H),7.62(d,J=11Hz,2H),7.51-7.47(m,8H),7.41-7.38(m,2H),4.64(dd,J=7.5Hz,15.0Hz,2H),4.52(dd,J=5.5Hz,15.0Hz,2H),3.13(d,J=9.0Hz,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3):172.3(d,J=6.9Hz);134.6,134.4,133.7(2C),132.5(d,J=6.9Hz,2C),132.0(2C),131.7(2C),131.5,131.1(2C),128.4(d,J=7.5Hz,2C),127.9,126.8(2C),126.3(2C),125.7(2C),125.1(2C),123.8(2C),47.4(d,J=4.5Hz,2C),45.0(d,J=10.9Hz,2C);31P NMR(202MHz,CDCl3):26.0。化合物11d:白色泡沫固体;产率(0.186g,87%);熔点60-62℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.84(d,J=33.0Hz,1H),8.25-8.22(m,2H),7.84-7.69(m,6H),7.52-7.37(m,10H),4.68-4.48(m,4H),3.15-2.89(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ172.5(d,J=6.6Hz),139.5,134.6,134.2,134.0(2C),132.8(d,J=6.9Hz),131.9(2C),131.3(2C),129.3(2C),128.7(2C),128.7(2C),127.1(2C),126.5(2C),126.0(2C),125.3(2C),124.0(2C),47.6(d,J=4.9Hz,2C),45.2(d,J=10.9Hz,2C).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.0。
化合物11e:白色固体;产率(0.208g,87%);熔点64-66℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.33(d,J=33.3Hz,1H),8.27(d,J=8.5Hz,2H),8.02(d,J=8.0Hz,1H),7.83(d,J=8.0Hz,2H),7.78(d,J=8.5Hz,2H),7.53-7.39(m,9H),7.31(t,J=7.5Hz,1H),7.23(d,J=8.0Hz,1H),4.66(d,J=7.0Hz,2H),4.55(d,J=5.0Hz,2H),3.13(d,J=10.0Hz,4H),2.49(s,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ172.5(d,J=12.5Hz),140.6(2C),133.7(2C),132.8(d,J=7.4Hz),132.6(2C),131.7,131.2(2C),129.3(2C),128.4(2C),128.3(2C),126.5(2C),126.3(2C),126.1,125.7(2C),125.1(2C),123.8(2C),47.5(d,J=4.7Hz,2C),45.0(d,J=10.6Hz,2C),19.4.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.4。化合物11f:白色固体;产率(0.198g,87%);熔点64-66℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.98(d,J=33.3Hz,1H),8.31(d,J=8.4Hz,2H),7.88-7.79(m,6H),7.57-7.41(m,8H),7.02(d,J=8.7Hz,2H),4.71-4.53(m,4H),3.92(s,3H),3.13(d,J=9.6Hz,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.4(d,J=6.52Hz),164.1(2C),134.1(2C),133.16(d,J=7.4Hz,2C),132.4(2C),132.1(2C),128.7(2C),128.6(2C),127.0(2C),126.6(2C),126.0(2C),125.4(2C),124.2(2C),114.4(2C),55.8,47.8(d,J=4.7Hz,2C),45.3(d,J=10.6Hz,2C).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.8。化合物11g:白色固体;产率(0.214g,81%);熔点64-66℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.30(d,J=33.0Hz,1H),8.32-8.25(m,2H),8.12-8.07(m,1H),7.88-7.56(m,5H),7.59-7.38(m,10H),4.72-4.49(m,4H),3.13-2.92(m,4H).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.3。在13-C NMR可以记录之前,亚胺开始分解。化合物11h:浅黄色固体;产率(0.362g,79%);熔点54-56℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.32(d,J=32.5Hz,1H),8.27(d,J=8.5Hz,2H),8.15-8.13(m,1H),7.83(d,J=8.25Hz,2H),7.77(d,J=8.0Hz,2H),7.62-7.60(m,1H),7.54-7.44(m,6H),7.42-7.36(m,4H),4.71(dd,J=7.0Hz,15.0Hz,2H),4.56(dd,J=5.0Hz,14.5Hz,2H),3.12(d,J=10.0Hz,4H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ171.4(d,J=5.4Hz),134.23,133.9,133.8,133.4,132.6(d,J=7.0Hz,2C),131.7(2C),129.6,(2C),128.4(d,11.2Hz,2C),127.6(2C),127.5(2C),126.6(2C),126.4(2C),125.8(2C),125.1(2C),123.8(2C),47.5(d,J=4.5Hz,2C),44.9(d,J=10.7Hz,2C);31PNMR(202MHz,CDCl3)δ26.0。化合物11i:白色泡沫固体;产率(0.225g,85%);熔点66-68℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.39(d,J=32.7Hz,1H),8.43-8.14(m,2H),7.88-7.75(m,5H),7.58-7.29(m,11H),4.74-4.52(m,4H),3.14-2.85(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ167.0(d,J=5.7Hz),135.1(d,J=8.9Hz),134.0(2C),132.8(d,J=6.8Hz),131.9(2C),128.8,128.7(2C),128.6(2C),128.5(2C),126.9(2C),126.5(2C),126.5,126.0(2C),125.4,125.3(2C),124.6,124.0(2C),123.9,116.4,47.6(d,J=4.8Hz,2C),45.1(d,J=10.9Hz,2C).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ26.2。化合物11j:浅黄色固体;产率(0.284g,82%);熔点62-64℃;1HNMR(500MHz,CDCl3):9.62(d,J=33.5Hz,1H),8.29(d,J=8.0Hz,2H),7.82-7.76(m,6H),7.53-7.38(m,10H),4.69(dd,J=7.0Hz,15.0Hz,2H),4.54(dd,J=5.0Hz,14.5Hz,2H),3.08(d,J=10.0Hz,4H),2.04(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3):169.8(d,J=5.4Hz),134.7(2C),133.6(2C),132.8(d,J=7.3Hz,2C),131.6(2C),128.3(2C),128.2(2C),128.0(2C),126.4,(2C),126.2(2C),125.8(2C),125.1(2C),123.8(2C),120.4,111.1,47.3(d,J=4.5Hz,2C),44.8(d,J=10.7,2C),14.0;31P NMR(202MHz,CDCl3):25.8。化合物11k:黄色固体;产率(0.216g,90%);熔点68-70℃;1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.85(d,J=34.2Hz,1H),8.29(d,J=7.8Hz,2H),7.86-δ7.78(m,4H),δ7.71(s,1H),7.57-7.41(m,8H),7.07(d,J=3.6Hz,1H),6.62-6.61(m,1H),4.71-4.64(m,2H),4.56-4.49(m,2H),3.22-3.09(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ161.2(d,J=5.9Hz),152.1,151.8,147.4,133.7(2C),132.6(d,J=7.3Hz),131.7(2C),128.4(d,J=13.7Hz,2C),126.7(2C),126.3(2C),125.7(2C),125.1(2C),123.8(2C),121.2(2C),112.7(2C),47.2(d,J=5.0Hz,2C),44.8(d,J=10.3Hz,2C).31P NMR(202MHz;CDCl3)δ26.4。
N-膦酰基取代α-氨基腈合成的典型步骤
在干燥的玻璃瓶中,惰性气体保护下,加入无水甲苯,4
Figure BDA00002439191400281
分子筛和手性氨基酸。在加入异丙醇(1.0当量)之后,再加入二乙基铝氰化物(在甲苯中1.0M溶液)获得混浊的溶液。在室温中搅拌15分钟,溶液慢慢变成清澈。15分钟之后,加入预先溶解在3mL的甲苯中的手性N-膦酰亚胺(1.0当量),反应温度为-78℃再搅拌30分钟。该反应混合物用TLC不断监测,并允许搅拌5小时,之后加入10mL乙酸乙酯和10mL水,再加入0.05M盐酸,该反应混合物快速冷却。通过硅藻土过滤该溶液,分离有机层,并用无水硫酸钠干燥。过滤掉硫酸钠后,将有机层蒸发,得到浅黄色固体状的所需产品,其用正己烷洗涤后得到在所有实施例中报告的无需任何进一步纯化的白色固体状的纯产品。化合物12a:白色固体;产率(0.246g,92%);熔点112-114°C;[α]D 24=+2.52(c 1.0,CHCl3)1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.22(d,J=9.5Hz,2H),8.15(d,J=7.5Hz,2H),7.86(t,J=7.0Hz,2H),7.80(d,J=8.0Hz,2H),7.51-7.45(m,5H),7.44-7.39(m,4H),7.35-7.34(m,2H),5.42(t,J=9.0Hz,1H),4.65-4.55(m,4H),3.44(t,J=9.5Hz,1H),3.05-3.01(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ135.36,135.31,133.8,133.7,132.37,132.31,131.6(d,J=8.0Hz,2C),128.6(d,J=7.3Hz,2C),128.5,128.4,128.3,126.7,126.6,126.5,126.4,126.3,125.9,125.8,125.24,125.20,123.4,123.3(2C),119.98,119.92,47.5,46.8(d,J=7.3Hz),44.6(d,J=7.8Hz),44.0,43.9.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ21.9.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H30N4OP,517.2152;found,517.2156.Ee:99.7%(保留时间=6.77(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12b:灰白色固体;产率(0.172g,96%);熔点126-128°C;[α]D 24=+7.0(c 0.8,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.16(dd,J=9.2,27.2Hz,2H),7.82(dd,J=8.0,36.0Hz,4H),7.51-7.44(m,6H),7.40(q,J=8.2Hz,2H),7.33(q,J=5.1Hz,2H),6.95(t,J=8.5Hz,2H),5.36(t,J=9.0Hz,1H),4.67-4.52(m,4H),3.82(q,J=9.8Hz,1H,NH),3.12-3.02(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ163.9,161.9,133.8(d,J=8.9Hz,2C),132.3(d,J=2.5Hz),132.2,131.5(d,J=9.9Hz),131.2,128.7(d,J=6.9Hz,2C),128.6(2C),128.5,128.4,126.7,126.4(d,J=12.4Hz,2C),126.3,125.9(d,J=9.9Hz,2C),125.2(d,J=3.9Hz,2C),123.3(d,J=12.9Hz,2C),119.7(d,J=3.5Hz),116.14(d,J=21.8Hz,2C),46.84(d,J=3.9Hz),46.82,46.1(d,J=4.9Hz),44.8(d,J=12.4Hz),44.0(d,J=13.4Hz).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.1.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H28FN4OPNa,557.1877;found,557.1884.Ee:94%(保留时间=6.49(副产物)and 7.17(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12c:白色固体;产率(0.135g,97%);熔点138-140°C;[α]D 25=+8.0°(c 0.6,CHCl3).1H NMR(500MHz,CDCl3):8.14(dd,J=7.5Hz,16.5Hz,2H),7.86(d,J=7.5Hz,2H),7.79(d,J=8.0Hz,2H),7.51-7.45(m,6H),7.43-7.36(m,4H),7.20(d,J=8.0Hz,2H),5.32(t,J=9.0Hz,1H),4.66-4.49(m,4H),3.90(q,J=6.5Hz,1H),3.11-3.05(m,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3):134.4(d,J=5.9Hz),133.8(d,J=7.9Hz),132.3(2C),132.2,131.6(d,J=8.4Hz),128.7(d,J=3.5Hz,2C),128.5(2C),128.4(2C),128.3(2C),126.6(2C),126.4(d,J=7.9Hz,2C),126.2(2C),125.9(d,J=7.5Hz,2C),125.2(d,J=2.9Hz,2C),123.4,123.3(d,J=12.8Hz),119.5(d,J=3.5Hz),46.9,46.8(d,J=4.4Hz),46.1(d,J=4.9Hz),44.8(d,J=12.2Hz),44.1(d,J=13.4Hz);31P NMR(202MHz,CDCl3):23.0.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H29BrN4OP,595.1257;found,595.1262.Ee:96%(保留时间=6.41(副产物)and 6.84(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12d:浅黄色固体;产率(0.128g,95%);熔点134-136°C;[α]D 24=+8.60(c 0.6,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.15(dd,J=8.3,23.4Hz,2H),7.86(d,J=7.8Hz,2H),7.78(d,J=8.1Hz,2H),7.51-7.45(m,6H),7.40(q,J=7.8Hz,2H),7.28-7.22(m,4H),5.35(t,J=9.0Hz,1H),4.66-4.51(m,4H),3.77(bs,1H,NH),3.12-3.03(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ135.2,133.85,133.81,133.7,132.27,132.25,132.21,131.5(d,J=9.9Hz),129.3(2C),128.7(d,J=4.9Hz,2C),128.5(d,J=17.9Hz,2C),127.9(2C),126.7,126.4(d,J=9.9Hz,2C),126.3,125.9(d,J=8.4Hz,2C),125.3(d,J=2.9Hz,2C),123.2(d,J=14.4Hz,2C),119.5(d,J=3.5Hz),46.9,46.8(d,J=4.5Hz),46.1(d,J=5.4Hz),44.8(d,J=11.9Hz),44.1(d,J=13.4Hz).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.6.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H29ClN4OP,551.1761;found,551.1768.Ee:95.2%(保留时间=6.27(副产物)and 6.72(主产物主产物)流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12e:白色固体;产率(0.110g,94%);熔点176-178°C;[α]D 24=+7.45(c 0.7,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.20(d,J=7.0Hz,1H),8.15(d,J=7.5Hz,1H),7.87-7.85(m,2H),7.79(d,J=5.0Hz,1H),7.31(d,J=7.0Hz,7H),7.12(d,J=7.0Hz,6H),5.37(t,J=8.5Hz,1H),4.66-4.48(m,4H),3.67(t,J=10.0Hz,1H,NH),3.07-2.99(m,4H),2.30(s,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ139.2,133.7(d,J=8.4Hz),132.5(d,J=6.5Hz),132.4(d,J=5.5Hz),132.3(d,J=6.0Hz),131.6(d,J=8.4Hz),129.8(2C),128.6(2C),128.5(2C),128.4(2C),128.3,126.5(2C),126.4(d,J=6.4Hz),126.3,125.8(2C),125.7(2C),125.2(d,J=4.0Hz),123.3(d,J=7.5Hz),120.0(d,J=4.0Hz),47.2,46.6(d,J=4.5Hz),46.1(d,J=5.4Hz),44.6(d,J=11.9Hz),44.0(d,J=12.9Hz),21.0.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.5.HRMS(ESI):m/z calcd for C33H31N4O2PNa,569.2077;found,569.2070.Ee:98.8%(保留时间=6.82(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12f:白色固体;产率(0.132g,93%);熔点182-184°C;[α]D 24=+1.45(c 1.1,CHCl3);1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.23-8.19(m,1H),8.16-8.14(m,1H),7.89-7.84(m,2H),7.80-7.78(m,2H),7.52-7.47(m,6H),7.43-7.39(m,2H),7.32-7.28(m,2H),6.83-6.79(m,2H),5.34(t,J=8.7Hz,1H),4.66-4.52(m,4H),3.75(s,3H),3.50(t,J=9.6Hz,1H,NH),3.09-3.00(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ160.2,133.8(d,J=8.4Hz),132.4(d,J=6.5Hz),131.6(d,J=8.4Hz,2C),128.7(2C),128.6(2C),128.5(2C),128.3(2C),128.0(2C),127.5(d,J=6.4Hz),126.6,126.4,126.3,125.9(2C),125.8(2C),125.2(d,J=4.0Hz),123.4(d,J=7.5Hz),120.1(d,J=4.0Hz),114.5(2C),55.3,46.9,46.7(d,J=4.5Hz),46.1(d,J=5.4Hz),44.7(d,J=11.9Hz),44.0(d,J=12.9Hz).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.5.HRMS(ESI):m/z calcd for C33H31N4O2PNa,569.2077;found,569.2070.Ee:97.6%(保留时间=6.06(副产物)and 6.88(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12g:灰白色固体;产率(0.101g,94%);熔点180-182°C;[α]D 24=+3.30(c 1.1,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.21(d,J=8.2Hz,1H),8.11(d,J=8.1Hz,1H),7.86-7.83(m,2H),7.79-7.76(m,2H),7.54-7.29(m,10H),7.13-7.05(m,2H),5.64(t,J=9.8Hz,1H),4.66-4.39(m,4H),3.95(t,J=10.0Hz,1H,NH),2.99(d,J=10.7Hz,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ160.9,158.9,133.72(d,J=4.9Hz,2C),132.29(d,J=6.9Hz),132.23(d,J=8.4Hz),131.6(d,J=8.9Hz),131.3(d,J=8.4Hz),128.7(d,J=2.5Hz),128.6(d,J=3.5Hz,2C),128.4(d,J=12.4Hz,2C),126.6,126.4(2C),126.3,126.2(2C),125.8(d,J=6.9Hz,2C),125.1(d,J=4.9Hz,2C),125.0(d,J=3.5Hz),123.3(d,J=10.9Hz,2C),116.2(d,J=20.3Hz),46.3(d,J=4.9Hz),46.1(d,J=4.9Hz),44.1(dd,J=20.3,12.9Hz,2C),42.6.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.0.HRMS(ESI):m/zcalcd for C32H28FN4OPNa,557.1877;found,557.1886.Ee:96.1%(保留时间=6.52(副产物)and 7.04(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12h:白色固体;产率(0.135g,94%);熔点128-130°C;[α]D 25=+7.7°(c 1.1,CHCl3).1H NMR(500MHz,CDCl3):8.19(d,J=8.5Hz,1H),8.11(d,J=8.0Hz,1H),7.85(d,J=7.5Hz,2H),7.77(d,J=8.0Hz,2H),7.60-7.57(m,2H),7.54-7.37(m,8H),7.33-7.30(m,1H),7.21-7.18(m,1H),5.77(t,J=9.5Hz,1H),4.64(dd,J=6.5Hz,14.5Hz,1H),4.57(t,J=6Hz,2H),4.36(dd,J=6.5Hz,15Hz,1H),3.88(t,J=10Hz,1H),3.03-2.94(m,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3):135.0(d,J=5.0Hz),133.8(d,J=8.9Hz,2C),132.4,132.3(d,J=3.4Hz),132.2,131.6(d,J=6.4Hz),130.9(s,2C),129.3(s,2C),128.6(d,J=1.4Hz,2C),128.4(t,J  =3.0Hz,2C),126.5(d,J=4.9Hz,2C),126.3(s,2C),125.8(d,J=5.4Hz,2C),125.2(d,J=9.9Hz,2C),123.4(d,J=5.5Hz,2C),122.6,118.8(d,J=5.4Hz),47.8(d,J=2Hz),46.4(t,J=5.9Hz,2C),44.2(dd,J=6.0Hz,12.9Hz,2C);31P NMR(202MHz,CDCl3):22.1.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H29BrN4OP,595.1257;found,595.1253.Ee:97%(保留时间=6.49(副产物)and 6.95(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。
化合物12i:白色固体;产率(0.146g,90%);熔点220-222°C;[α]D 24=+4.50(c 1.1,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.19(d,J=8.2Hz,1H),8.10(d,J=8.3Hz,1H),7.84(d,J=7.8Hz,2H),7.77(d,J=8.1Hz,2H),7.60(dd,J=2.0,7.2Hz,1H),7.53-7.37(m,9H),7.28-7.22(m,2H),5.76(t,J=9.8Hz,1H),4.63(dd,J=6.5,14.8Hz,1H),4.55(d,J=6.3Hz,2H),4.36(dd,J=6.2,14.8Hz,1H),4.13(t,J=10.0Hz,1H,NH),3.04-2.96(m,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ133.72(d,J=1.5Hz),133.44(d,J=4.9Hz),132.7,132.3(d,J=6.9Hz),132.2(d,J=7.4Hz),131.6(d,J=6.9Hz),130.6(d,J=32.3Hz,2C),129.1(2C),128.6(2C),128.4(d,J=5.4Hz,2C),127.8(2C),126.4(2C),126.3(d,J=20.8Hz,2C),125.8(d,J=4.9Hz,2C),125.2(d,J=9.4Hz,2C),123.3(d,J=7.9Hz,2C),118.8(d,J=5.5Hz),46.4(d,J=4.9Hz),46.2(d,J=4.9Hz),45.6(d,J=2.5Hz),44.2(d,J=2.9Hz),44.1(d,J=2.9Hz).31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.3.HRMS(ESI):m/z calcd for C32H29ClN4OP,551.1761;found,551.1757.Ee:95.2%(保留时间=6.28(副产物)and 6.82(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12j:白色固体;产率(0.152g,92%);熔点204-206°C;[α]D 24=+3.50(c 1.1,CHCl3);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.31(d,J=7.2Hz,1H),8.18(d,J=8.0Hz,1H),7.88-7.78(d,J=7.8Hz,7H),7.50-7.26(m,10H),5.56(t,J=9.8Hz,1H),4.46-4.14(m,4H),3.52(t,J=10.0Hz,1H,NH),3.04-2.96(m,4H),2.41(s,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ135.6,133.7(d,J=4.9Hz),132.3,131.7(d,J=6.9Hz),131.4(2C),129.4(2C),128.6(2C),128.4(d,J=5.4Hz,2C),128.2,126.9(d,J=7.5Hz,2C),126.6(2C),126.4(d,J=20.8Hz,2C),126.3(d,J=4.9Hz,2C),125.8,125.1(d,J=9.0Hz,2C),123.6,123.4,123.3,46.9(d,J=4.9Hz),46.6(d,J=4.9Hz),46.3(d,J=2.5Hz),44.3(t,J=2.9Hz),43.9(d,J=3.0Hz),19.0.31P NMR(202MHz,CDCl3)δ22.3.Ee:98.9%(保留时间=6.13(副产物)and 6.68(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统)。化合物12k:白色固体;产率(0.156g,89%);熔点148-150°C;[α]D 25+1.74(c 1.1,CHCl3);1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.25(d,J=8.5Hz,1H),8.19-8.17(m,1H),7.88-7.84(m,2H),7.79(t,J=7.0Hz,2H),7.55-7.47(m,6H),7.43-7.39(m,2H),7.37-7.36(m,1H),6.46-6.45(m,1H),6.35-6.34(m,1H),5.60(t,J=9.5Hz,1H),4.65-4.53(m,4H),3.62(t,J=10.0Hz,1H),3.03-2.93(m,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ147.5(d,J=6.4Hz),143.8,133.8(d,J=7.8Hz),132.3,131.7(d,J=7.3Hz),128.7,128.4,126.9,126.5(d,J=13.4Hz),125.9(d,J=7.8Hz),125.2(d,J=5.9Hz),123.4(d,J=9.3Hz),117.9(d,J=4.4Hz),46.6(d,J=5.0Hz),46.1(d,J=5.3Hz),44.4(d,J=12.8Hz),43.9(d,J=13.3Hz),41.9(d,J=1.0Hz).31P NMR(202MHz;CDCl3)δ21.6.HRMS(ESI):m/z calcd for C30H27N4O2PNa,529.1764;found,529.1761.Ee:99%(保留时间=6.55(副产物)and 6.83(主产物),流速=0.60ml/min,OD-H手性柱(7:3正己烷:异丙醇溶剂系统).
上述Al复合物的原位生成和分离都包括在内。类似步骤可应用于基于二醇/联萘酚-和氨基醇的系统的使用。已经证实,具有二乙基铝氰化物的二醇和联萘酚的反应不能在0℃发生。上述复合物的生成,在更高的温度下,使用二醇和联萘酚被证明是必要的。

Claims (23)

1.一种用于不对称Strecker反应的亲电试剂,该亲电试剂包括分别具有式(Ⅰ)的结构的非手性N-磷酰叠氮化物,N-磷酰胺,N-膦酰亚胺和它们的衍生物:
式(I)
其中,Z=N或CH;R1为具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);两个R1可以形成环;
R2为具有1-20个碳的烷基,例如异丙基,甲基,乙基,丙基,2-丁基;芳基,CH2-芳基(例如,苄基);对甲苯璜酰基,对溴苯磺酰基,甲基磺酰基以及具有1-20个碳的烷基磺酰基,芳基磺酰基;
R3为芳基,例如苯基,1-萘基,2-萘基,4-甲基苯,2-甲基苯,4-氯苯,2-氯苯,4-溴苯,2-溴苯,4-碘苯,2-碘苯,4-氟苯,2-氟苯,4-甲氧基苯,2-甲氧基苯,4-苄氧基苯,2-苄氧基苯,4-乙酰氧基苯,2-乙酰氧基苯,2-噻吩基。
2.如权利要求1的亲电试剂,其中所述衍生物为手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷,其中两个连接R2的氮被手性C原子(H-C*-R2)所替换;五元环可以是具有两个手性碳原子中心直接连接至磷的四元-和六元环。
3.如权利要求2的亲电试剂,其中所述手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷包括a-f的(2S,5S)或(2R,5R)的各个对映异构体:
g.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)磷杂环戊烷-1-胺;
h.1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,1-氧-2,5-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-异磷哚-1-胺,这些亚胺实际上衍生于2,5-反式-二烷基(或二芳基)-2-氨基-2-氧-2,3,-二氢-1H-异磷哚,其中ArCH=N-或RCH=N-代替NH2-;
i.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)膦-1-胺;
j.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-1,4,-氧膦-1-胺;
k.1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二芳基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(芳基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺,1-氧-2,6-反式-二烷基-N-(烷基亚甲基)-2,3-二氢-1H-磷-1-胺;
l.手性无环膦例如1-氧-N-(芳基亚甲基)-二(1’-苯乙基)-膦-1-胺。
4.如权利要求1的亲电试剂,其中所述衍生物为非手性氧磷杂环戊烷和氧磷杂环庚烷,其中两个连接R2的氮也可以被非手性碳原子(CH2)代替,例如上述a-f的2,5-或2,6-烷基/芳基基团被氢代替。
5.上述权利要求之一的亲电试剂,其中“P=O”可以是“P=S”。
6.一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅱ)的结构中的一种的手性联萘酚衍生的叠氮化物,氨基化合物,亚胺以及它们的衍生物:
Figure FDA00002439191300031
(g)        (h)         (i)           式(II)
其中,X=H,烷基,芳基,SiR3和SiAr3;R=烷基,芳基,连接官能团(例如酯,乙缩醛)的烷基和芳基,乙炔化物;两个O-P单键上的氧可以被“N-R”代替(R=烷基,芳基);两个O-P单键上的氧可以被“CH2”代替;除了化合物(g)-(i)之外,“P=O”可以是“P=S”;对于结构(g),在P=O及P=S的情况下,X不可以是H。
7.一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅲ)结构的手性和非手性的基于二醇的氰化物及它们的衍生物:
Figure FDA00002439191300041
式(III)
其中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;还包括1-(2-羟基-5,6,7,8-四氢-1-基)-5,6,7,8-四氢-2-醇的衍生物;
(c)可以是它们的对映异构体;X=芳基,烷基,W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=烷基,芳基;可以是不同的;可以是两个R基相连接的环状化合物;
(d)-(e)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=烷基,芳基,CR2(-OR);W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;
在(i)中,X=烷基,芳基,W=氰基,叠氮基;
在(l)-(n)中,X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基。
8.如权利要求7的用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(d)和(e)具有式(Ⅲ-2)的结构中的一种:
Figure FDA00002439191300051
式(III-2)
9.如权利要求7的用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(i)具有式(Ⅲ-3)的结构中的一种:
Figure FDA00002439191300052
式(III-3)
10.如权利要求7的用于不对称Strecker反应的亲核试剂,其中式(Ⅲ)中的(l),(m)和(n)具有式(Ⅲ-4)的结构中的一种:
式(III-4)
11.一种用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅳ)结构的手性和非手性的基于二胺的氰化物及它们的衍生物:
式(IV)
其中,(a)-(b)可以是它们的对映异构体;非手性对映异构体,其中,X=H,或者四个相同的X基团连接在1,2-位置;X=芳基,烷基;Y=烷基,芳基和烷基磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;
(d)-(f)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,SiR3和SiAr3;Y=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;还包括1,3-二胺衍生的复合物。
12.用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(V)结构的手性和非手性的基于氨基醇的氰化物及它们的衍生物:
Figure FDA00002439191300071
式(V)
其中,(a)可以是它们的对映异构体;X=烷基,芳基,酯基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔;R=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基;以及非手性对映异构体,其中X=H,或者相同的X基团连接在α,β位置;还包括1,3-氨基醇衍生的复合物。
13.如权利要求12的亲核试剂,式(V)具有式(V-2)的结构中的一种:
Figure FDA00002439191300072
式(V-2)
14.用于不对称Strecker反应的亲核试剂,该亲核试剂包括具有式(Ⅵ)结构中的一种的手性和非手性的羟基羧酸以及氨基酸衍生的Strecker亲核试剂:
Figure FDA00002439191300081
式(VI)
其中,(a)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;W=氰基,叠氮基,碘基;
(b)可以是它们的对映异构体;以及非手性对映异构体,其中,X=H,或者两个相同的X基团连接在α位置;X=烷基,芳基;Y=烷基,芳基,X-磺酰基;W=氰基,叠氮基,碘基,芳基乙炔,烷基乙炔,甲基乙酰基乙炔,X=H,烷基,芳基磺酰基,酯基和醛基;β-羟基羧酸-和β-氨基酸衍生系列也包括在内。
15.如权利要求14的亲核试剂,式(Ⅵ)中的(b)具有式(Ⅵ-2)的结构中的一种:
Figure FDA00002439191300082
式(V-2)
16.制备如权利要求1中用于不对称Strecker反应的亲电试剂的方法,该方法包括如下反应步骤:a)从非手性二胺合成磷酰氯;b)合成磷叠氮化物;c)合成磷酰胺;d)合成相应的非手性N-膦酰亚胺。
17.如权利要求16的方法,包括流程1的反应步骤:
流程1
18.制备权利要求6的用于不对称Strecker反应的亲核试剂的方法,包括流程2的N-磷酰叠氮化物,氨基化合物和亚胺的合成反应:
Figure FDA00002439191300092
流程2
19.如权利要求18的方法,其中包括(S)-1,1’-联萘-2,2’-二基磷酰胺的合成。
20.一种使用权利要求1-10之一的亚胺的改良的不对称催化和/或理想配比的Strecker过程,包括流程3的反应:
21.如权利要求20的Strecker过程,其中包括N-膦酰基取代手性α-氨基腈的合成。
22.如权利要求20的Strecker过程,其中采用权利要求7-13之一的Al复合物的原位生成和分离。
23.如权利要求20的Strecker过程,其中采用二醇/联萘酚-和基于氨基醇系统和具有二乙基铝氰化物的二醇和联萘酚的反应在0℃以下不能发生。
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