CN104725427A - 分子内c-h芳基化反应催化合成手性膦化合物及其制备方法 - Google Patents

分子内c-h芳基化反应催化合成手性膦化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物，其特征在于，所述手性膦化合物的化学式如通式I所示，其中，R1为氢或C1-C16烷基；R2为氢、C1-C16烷基、-CF3或卤素；R3为氢、C1-C16烷基、苯基、-CF3、-CN或卤素。本发明提供了一种从简单的底物出发，利用分子内C-H芳基化反应，方便高效的制备手性膦化合物的新方法，为手性膦化合物的合成提供了一种新的路径。与现有的合成方法比较，该方法明显简化了反应步骤，提高了反应的原子经济性与反应的效率，且底物的适用范围广。

Description

分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及手性化合物合成技术领域，具体涉及一种手性膦化合物的制备方法。
背景技术
膦化合物已被广泛地应用在催化、医药、农药、材料化学等多个领域，尤其是手性膦化合物作为一类优良的手性配体，在金属催化的不对称反应中的应用得到了迅速的发展[Borner.,A.Eds.Phosphorus Ligands in Asymmetric Catalysis:Synthesis and Applications；Wiley-VCH,Weinheim,Germany,2008,Vols.1-3]。目前文献报道的手性膦化合物构建方法中常用的策略有用前手性源原料或手性辅基来调控立体选择性，使用光学活性手性试剂拆分等，近几年利用不对称催化的方法来构建手性膦化合物的研究工作也获得了成功[(a)Glueck,D.S.Chem.Eur.J.2008,14,7108.(b)Harvey,J.S.；Gouverneur,V.Chem.Commun.2010,46,7477.(c)Zhao,D.；Wang,R.Chem.Soc.Rev.2012,41,2095.]。例如：通过不对称膦氢化反应[(a)Merino,P.；Marques-Lopez,E.；Herrera,R.P.Adv.Synth.Catal.2008,350,1195.(b)Feng,J.-J.；Chen,X.-F.；Shi,M.；Duan,W.-L.J.Am.Chem.Soc.2010,132,5562.(c)Yang,M.-J.；Liu,Y.-J.；Gong,J.-F.；Song,M.-P.Organometallics 2011,30,3793.(d)Huang,Y.；Chew,R.J.；Li,Y.；Pullarkat,S.A.；Leung,P.-H.Org.Lett.2011,13,5862.]，不对称烷基化反应[(a)Chan,V.S.；Stewart,I.C.；Bergman,R.G.；Toste,F.D.J.Am.Chem.Soc.2006,128,2786.(b)Scriban,C.；Glueck,D.S.J.Am.Chem.Soc.2006,128,2788.]，不对称偶联反应[Chan,V.S.；Bergman,R.G.；Toste,F.D.J.Am.Chem.Soc.2007,129,15122.]的例子相继被报道。但总体看来，立体选择性更高、底物适用性更广的催化体系并不是很多。因此寻找高效快捷的合成手性膦化合物的新方法亟待发展。
过渡金属催化的直接C-H键官能团化反应在推进合成化学领域方面取得了显著的发展。相对于经典的合成反应，C-H键官能团化反应能够明显简化反应步骤、缩短反应时间，且具有较大的底物普适性，提高了反应的原子经济性与反应的效率。近年来通过过渡金属催化的C-H官能团化反应同样解决了合成膦化合物的诸多难题[(a)Unoh,Y.；Hirano,K.；Satoh,T.；Miura,M.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,12975.(b)Chen,Y-R.；Duan,W-L J.Am.Chem.Soc.2013,135,16754(c)Seo,J.；Park,Y.；Jeon,I.；Ryu,T.；Park, S.；Lee,P.H.Org.Lett.2013,15,3358.(d)Chen,Y-R.；Duan,W-L.Synthesis 2014,46,1067.(e)Cui,Y.；Fu,L.；Cao,J.；Deng,Y.；Jiang,J.Adv.Synth.Catal.2014,356,1217.]，但是到目前为止，在这些研究当中高效快捷的合成手性膦化合物的方法还未见文献报道。
鉴于手性膦化合物在不对称催化反应中有着广泛的应用前景，而手性膦化合物的构建还缺乏高效的途径，因此研究者希望通过过渡金属催化的C-H官能团化反应找到一种高效快捷合成手性膦化合物的新方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效地、通过分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的方法。
本发明采用以下技术方案来实现上述目的：
一种高对映选择性分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的新方法，包括以下步骤：在氮气氛围下，将N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物、钯化合物、手性膦配体、酸、碱溶解在有机溶剂中，加热搅拌反应，浓缩、纯化，制得各种光学活性膦化合物。
所述的手性膦化合物如通式I所示，R1为氢或C1-C16烷基；R2为氢、C1-C16烷基、-CF3或卤素中的任一种；R3为氢、C1-C16烷基、苯基、-CF3、-CN或卤素中的任一种。
所述的N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物如通式II所示：
通式II中R4为氢或C1-C16烷基；
R5为氢、C1-C16烷基、-CF3或卤素中的任一种；所述卤素为氟、氯、溴或碘；
R6为氢、C1-C16烷基、苯基、-CF3、-CN或卤素中的任一种；所述卤素为氟、氯、 溴或碘；X为氯、溴或碘。
所述的钯化合物为PdCl2、Pd(dba)2或Pd(OAc)2。
所述的手性膦配体为通式III所示化合物L1-L19中的任一种。
所述的酸为特戊酸、1-金刚烷甲酸或2,4,6-三甲基苯甲酸。
所述的碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠或三乙胺。
所述的有机溶剂为甲苯、己二酸二甲酯或正己烷。
所述的加热反应温度为50～100℃；反应时间为10h；N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物、钯化合物、手性膦配体、酸、碱的摩尔比为N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物：钯化合物：手性膦配体：酸：碱＝1：(0.05-0.1)：0.1：(0.2-0.4)：1.5。
本发明的积极效果是：本发明提供了一种从简单的底物出发，利用分子内C-H芳基化反应，方便高效的制备手性膦化合物的新方法，为手性膦化合物的合成提供了一种新的路径。与现有的合成方法比较，该方法明显简化了反应步骤，提高了反应的原子经济性与反应的效率，且底物的适用范围广。
具体实施方式
下面结合实例来进一步描述本发明，通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但并不限制本发明的范围。
实施例1
手性膦配体筛选试验：不同的手性膦配体L*催化分子内C-H芳基化反应，得到不同的收率和立体选择性。
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物(19.3mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L*(0.005mmol)，碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(1.53mg,0.15mmol)、在氮气保护下，加入无水甲苯(3.0mL)，加热到100℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物A。
手性膦配体L*分别为L1-L19中的任一种：
不同的手性膦配体L*催化分子内C-H芳基化反应，获得不同的催化结果，如下表1所示。
表1不同的手性膦配体L*催化分子内C-H芳基化反应的实验结果
实施例2
结构式如下的手性膦化合物A的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物(19.3mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8 mg,0.005mmol)，碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(1.53mg,0.15mmol)、在氮气保护下，加入无水甲苯(3.0mL)，加热到100℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物A 11.4mg(75％yield,86％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：17.0分(主要对映体),14.9分。[α]D 20＝-23(c＝0.1g/100mL,CHCl3,95％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(d,J＝8.1Hz,2H),7.73-7.54(m,4H),7.52-7.29(m,5H),7.19-7.08(m,2H),3.16(d,J＝7.9Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ142.47,138.15(d,J＝5.4Hz),134.36,133.58(d,J＝1.9Hz),133.38(d,J＝2.6Hz),133.16(d,J＝10.3Hz),132.45(d,J＝10.6Hz),131.38,129.88(d,J＝13.2Hz),128.72(d,J＝13.5Hz),126.90,126.68(d,J＝125Hz),124.89(d,J＝9.6Hz),123.07(d,J＝8.2Hz),122.42,116.51(d,J＝5.2Hz),32.58(d,J＝2.5Hz).31P NMR(CDCl3):δ＝18.32.IR(KBr):3045,2962,2916,1588,1476,1432,1264,1104,746,716cm-1.HRMS(ESI):calcd for C19H16NOP[M+H]+306.1042,found 306.1050。
实施例3
本实施例与实施例2的区别仅在于，使用的反应温度为60℃，得到目标产物A 9.2mg(60％yield,92％ee)。
实施例4
本实施例与实施例3的区别仅在于，使用的特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，得到目标产物A 15.0mg(98％yield,93％ee)。
实施例5
本实施例与实施例4的区别仅在于，使用的有机溶剂为无水正己烷(3.0mL)，得到目标产物A 15.1mg(99％yield,95％ee)。
实施例6
本实施例与实施例5的区别仅在于，使用N-(2-碘苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物(21.7mg，0.05mmol)，得到目标产物A 14.5mg(95％yield,93％ee)。
实施例7
结构式如下的手性膦化合物B的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴苯基)-N-乙基二苯基磷酰胺(20.0mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物B 15.0mg(94％yield,89％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：16.5分(主要对映体),14.4分。[α]D 20＝-22(c＝0.1g/100mL,CHCl3,89％ee).1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.13-8.02(m,2H),7.69(tdd,J＝5.6,4.1,1.9Hz,3H),7.63(td,J＝7.8,0.9Hz,1H),7.52-7.46(m,1H),7.46-7.33(m,4H),7.21(d,J＝8.4Hz,1H),7.17-7.11(m,1H),3.96-3.84(m,1H),3.79-3.67(m,1H),1.22(t,J＝7.0Hz,3H).13C NMR(126MHz,CDCl3)δ139.45,136.97(d,J＝5.3Hz),133.07(d,J＝131.2Hz),132.18(d,J＝2.2Hz),131.96(d,J＝2.8Hz),131.84(d,J＝10.3Hz),130.88(d,J＝10.5Hz),129.88,128.41(d,J＝13.2Hz),127.32(d,J＝13.5Hz),126.07,125.94(d,J＝124.7Hz),123.66(d,J＝9.7Hz),122.56(d,J＝8.4Hz),120.97,115.95(d,J＝5.4Hz),38.31(d,J＝3.0Hz),13.53(d,J＝2.1Hz).31P NMR(CDCl3):δ17.18.IR(KBr):3046,2921,2848,1647,1562,1469,1437,1311,1123,766,717cm-1.HRMS(ESI):calcd for C20H18NOP[M+H]+320.1199,found 320.1206。
实施例8
结构式如下的手性膦化合物C的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴苯基)-N-正丁基二苯基磷酰胺(21.4mg， 0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物C 10.5mg(61％yield,88％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：15.6分(主要对映体),12.8分。[α]D 20＝-14(c＝0.1g/100mL,CHCl3,88％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.04(t,J＝6.9Hz,2H),7.72(dd,J＝13.6,7.7Hz,1H),7.63(dt,J＝14.7,7.4Hz,3H),7.51-7.30(m,5H),7.21-7.07(m,2H),3.68(qdd,J＝14.6,12.6,5.5Hz,2H),1.84-1.40(m,2H),1.27(dd,J＝19.0,10.4Hz,2H),0.91-0.76(m,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.04,138.32(d,J＝5.5Hz),134.43(d,J＝130.4Hz),133.52(d,J＝2.0Hz),133.23(d,J＝2.6Hz),132.93(d,J＝10.2Hz),132.10(d,J＝10.2Hz),131.15,129.69(d,J＝13.1Hz),128.66(d,J＝13.4Hz),127.38,127.26(d,J＝124Hz),125.03(d,J＝9.8Hz),124.06(d,J＝8.5Hz),122.29,117.39(d,J＝5.4Hz),44.49(d,J＝2.6Hz),31.06,21.35,14.90.31P NMR(CDCl3):δ＝17.17.IR(KBr):3063,2956,2880,1597,1478,1436,1384,1212,1114,758cm-1.HRMS(ESI):calcd for C22H22NOP[M+H]+348.1512,found 348.1517。
实施例9
结构式如下的手性膦化合物D的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-甲基苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(20.0mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物D 15.8mg(99％yield,95％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：11.9分(主要对映体),15.0分。[α]D 20＝-42(c＝0.1g/100mL,CHCl3,95％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.08(dd,J＝8.1,5.3Hz,1H),7.89(s,1H),7.72-7.62(m, 3H),7.62-7.55(m,1H),7.51-7.43(m,1H),7.43-7.31(m,3H),7.28-7.19(m,1H),7.04(d,J＝8.4Hz,1H),3.16(d,J＝8.0Hz,3H),2.42(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ140.22,138.21(d,J＝5.1Hz),134.56,133.46(d,J＝2.1Hz),133.26(d,J＝2.6Hz),133.09(d,J＝10.2Hz),132.40(d,J＝10.6Hz),132.09,131.54,129.82(d,J＝13.2Hz),128.58(d,J＝13.6Hz),127.35,126.89(d,J＝125Hz),124.84(d,J＝9.7Hz),122.94(d,J＝8.2Hz),116.47(d,J＝5.1Hz),32.48,22.06.31P NMR(CDCl3):δ＝18.32.IR(KBr):3054,2913,2822,1595,1546,1488,1431,1262,1213,894,844,744,703cm-1.HRMS(ESI):calcd for C20H18NOP[M+H]+320.1199,found 320.1204.[M+Na]+342.1018,found 342.1022。
实施例10
结构式如下的手性膦化合物E的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-5-甲基苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(20.0mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物E 11.5mg(72％yield,92％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：17.2分(主要对映体),12.1分。[α]D 20＝15(c＝0.1g/100mL,CHCl3,92％ee). 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.03(dd,J＝8.2,5.3Hz,1H),7.95(d,J＝8.1Hz,1H),7.66(ddd,J＝12.7,5.8,1.6Hz,3H),7.61-7.55(m,1H),7.46(ddd,J＝7.2,3.9,1.4Hz,1H),7.42-7.35(m,2H),7.35-7.28(m,1H),6.95(d,J＝7.8Hz,2H),3.16(d,J＝7.8Hz,3H),2.41(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ142.42,141.61,138.29(d,J＝5.3Hz),134(d,J＝130Hz),133.52(d,J＝2.1Hz),133.26(d,J＝2.7Hz),133.05(d,J＝10.3Hz),132.39(d,J＝10.6Hz),129.83(d,J＝13.1Hz),128.27(d,J＝13.6Hz),126.78,125.56,124.55(d,J＝9.7Hz),123.35,120.51(d,J＝8.3Hz)117.01(d,J＝5.1Hz),32.45,23.06.31P NMR(CDCl3):δ＝18.55.IR(KBr):3050,2948,2814,1582,1472,1435,1210,1105,815,771,702cm-1. HRMS(ESI):calcd for C20H18NOP[M+H]+320.1199,found 320.1206.[M+Na]+342.1018,found 342.1018。
实施例11
结构式如下的手性膦化合物F的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-叔丁基苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(22.1mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物F 17.9mg(99％yield,97％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：7.1分(主要对映体),10.5分。[α]D 20＝-29(c＝0.1g/100mL,CHCl3,96％ee). 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.11(dd,J＝7.7,3.8Hz,2H),7.75-7.56(m,4H),7.54-7.43(m,2H),7.43-7.29(m,3H),7.09(d,J＝8.7Hz,1H),3.15(d,J＝8.1Hz,3H),1.40(s,9H). 13C NMR(101MHz,CDCl3)δ144.93,140.09,138.54(d,J＝4.9Hz),133.76(d,J＝131Hz),133.42(d,J＝2.2Hz),133.38,133.28,132.52(d,J＝10.8Hz),129.83(d,J＝13.2Hz),128.55,128.41,126.94(d,J＝125.7Hz),124.78(d,J＝9.6Hz),123.62,122.43(d,J＝8.2Hz),116.24(d,J＝5.1Hz),35.63,32.79,32.61.31P NMR(CDCl3):δ＝18.25.IR(KBr):3049,2937,2864,1599,1560,1487,1435,1399,1213,1111,897,806,771,732,706cm-1.HRMS(ESI):calcd for C23H24NOP[M+H]+362.1668,found 362.1680.[M+Na]+384.1488,found 384.1488。
实施例12
结构式如下的手性膦化合物G的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-苯基苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(23.1mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物G 13.0mg(68％yield,93％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：12.4分(主要对映体),19.6分。[α]D 20＝-32(c＝0.04g/100mL,CHCl3,93％ee). 1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.31(d,J＝1.9Hz,1H),8.18(dd,J＝8.2,5.3Hz,1H),7.74-7.68(m,2H),7.68-7.60(m,5H),7.53-7.44(m,3H),7.44-7.32(m,4H),7.26-7.19(m,1H),3.22(d,J＝7.9Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.86,138.12(d,J＝5.1Hz),135.39,133.68(d,J＝131Hz),133.65(d,J＝2.1Hz),133.43(d,J＝2.7Hz),133.16(d,J＝10.4Hz),132.53(d,J＝10.5Hz),130.21,130.01(d,J＝5.8Hz),129.85,128.89(d,J＝13.5Hz),128.42,128.15,126.92(d,J＝125.2Hz),125.64,124.96(d,J＝9.6Hz),123.36(d,J＝8.3Hz),117.00(d,J＝5.0Hz),32.66.31P NMR(CDCl3):δ＝18.33.IR(KBr):3057,2930,2835,1601,1550,1478,1436,1384,1206,1114,883,827,755,702cm-1.HRMS(ESI):calcd for C25H20NOP[M+H]+382.1355,found 382.1361.[M+Na]+404.1175,found 404.1183。
实施例13
结构式如下的手性膦化合物H的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-氯苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(21.0 mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物H 16.7mg(98％yield,95％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：12.8分(主要对映体),27.2分。[α]D 20＝-63(c＝0.1g/100mL,CHCl3,95％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.09-7.97(m,2H),7.66(ddd,J＝13.0,9.6,4.6Hz,4H),7.54-7.46(m,1H),7.40(ddd,J＝15.9,9.9,6.7Hz,4H),7.08(d,J＝8.9Hz,1H),3.16(d,J＝7.8Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ140.14,135.97(d,J＝5.2Hz),132.37(d,J＝131Hz),132.82(d,J＝2.1Hz),132.61(d,J＝2.8Hz),132.14(d,J＝10.4Hz),131.59(d,J＝10.6Hz),129.99,129.00(d,J＝13.3Hz),128.44(d,J＝13.4Hz),126.91,125.99(d,J＝124Hz),125.73,124.02(d,J＝9.6Hz),123.62(d,J＝8.2Hz),116.97(d,J＝5.2Hz),31.75(d,J＝2.8Hz).31P NMR(CDCl3):δ＝18.18.IR(KBr):3048,2961,2871,1580,1475,1438,1200,1114,902,768,719cm-1.HRMS(ESI):calcd for C19H15ClNOP[M+H]+340.0653,found 340.0671.[M+Na]+362.0472,found 362.0471。
实施例14
结构式如下的手性膦化合物I的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-5-氟苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(20.2mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物I 16.0mg(99％yield,95％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：15.9分(主要对映体),12.7分。[α]D 20＝-28(c＝0.1g/100mL,CHCl3,95％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.04(dddd,J＝13.3,10.7,6.9,3.8Hz,2H),7.76-7.57(m,4H), 7.51(tdd,J＝11.5,6.4,5.0Hz,1H),7.47-7.33(m,3H),6.93-6.80(m,2H),3.26-3.08(m,3H). 13C NMR(101MHz,CDCl3)δ163.87(d,J＝248.1Hz),143.13(d,J＝10.2Hz),136.24(d,J＝5.2Hz),132.45(d,J＝2.2Hz),132.24(d,J＝2.8Hz),132.06(d,J＝131Hz),131.78(d,J＝10.3Hz),131.20(d,J＝12.3Hz),128.64(d,J＝13.3Hz),127.35,127.24(d,J＝4.2Hz),124.56(d,J＝125.6Hz),123.37(d,J＝9.6Hz),118.10(d,J＝9.9Hz),108.04(d,J＝21.8Hz),102.55(dd,J＝26.4,5.5Hz),31.41(d,J＝2.9Hz).IR(KBr):3063,2983,1588,1471,1438,1293,1207,862,815,754,688cm-1.HRMS(ESI):calcd for C19H15FNOP[M+H]+324.0948,found 324.0953.[M+Na]+346.0767,found 346.0775。
实施例15
结构式如下的手性膦化合物J的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-5-三氟苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(22.7mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物J 18.5mg(99％yield,95％ee)。使用大赛璐AS-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝70/30，流速＝1.0毫升/分，保留时间：19.0分(主要对映体),10.3分。[α]D 20＝-43(c＝0.1g/100mL,CHCl3,95％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(s,1H),8.13(dd,J＝8.2,5.3Hz,1H),7.69(ddd,J＝20.2,13.3,7.3Hz,5H),7.51(q,J＝7.6Hz,1H),7.49-7.38(m,3H),7.23(d,J＝8.7Hz,1H),3.22(d,J＝7.6Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ141.83,135.87(d,J＝5.1Hz),132.89(d,J＝2.1Hz),132.76(d,J＝2.8Hz),132.26(d,J＝10.4Hz),131.72(d,J＝10.6Hz),131.64(d,J＝44Hz),129.08(d,J＝13.4Hz),128.85(d,J＝13.6Hz),126.47,126.31(d,J＝124Hz),125.06(d,J＝8.4Hz),124.40(d,J＝9.4Hz),122.94,122.90,117.91(d,J＝3.7Hz),112.59–112.30(m),31.83(d,J＝2.8Hz).31P NMR(CDCl3):δ＝18.1.IR(KBr):3034,2980,2850,1568,1472,1441,1336,1260,1111,869,832,742,689cm-1.HRMS(ESI):calcd for  C20H15F3NOP[M+H]+374.0916,found 374.0923.[M+Na]+396.0736,found 396.0742。
实施例16
结构式如下的手性膦化合物K的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-氰基苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(20.6mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物K 10.6mg(64％yield,96％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：10.5分(主要对映体),28.4分。[α]D 20＝-120(c＝0.06g/100mL,CHCl3,96％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(d,J＝1.8Hz,1H),8.07(dd,J＝8.1,5.3Hz,1H),7.76-7.57(m,5H),7.53(td,J＝7.4,1.3Hz,1H),7.49-7.37(m,3H),7.21(d,J＝8.7Hz,1H),3.21(d,J＝7.5Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ146.05,136.16(d,J＝5.1Hz),134.47,134.19(d,J＝1.9Hz),133.90(d,J＝2.6Hz),133.05(d,J＝10.5Hz),132.8(d,J＝132Hz),132.73(d,J＝10.5Hz),131.01,130.19,130.05,129.91,126.50(d,J＝124.0Hz),124.94(d,J＝9.5Hz),123.60(d,J＝8.6Hz),117.16(d,J＝5.1Hz),113(d,J＝157.2Hz),32.91.31P NMR(CDCl3):δ＝18.1.IR(KBr):3051,2925,2216,1601,1558,1486,1435,1399,1200,1103,898,825,740,694cm-1.HRMS(ESI):calcd for C20H15N2OP[M+H]+331.0995,found 331.1002.[M+Na]+353.0814,found 353.0839。
实施例16
结构式如下的手性膦化合物L的制备方法： 
向干燥的10mL Schlenk反应管中加入N-(2-溴-4-三氟苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺(22.7mg，0.05mmol)，然后依次加入Pd(dba)2(2.3mg,0.004mmol)、手性膦配体L4(2.8mg,0.005mmol)、碳酸铯(24.4mg,0.075mmol)、特戊酸(2.04mg,0.02mmol)，在氮气保护下，加入无水正己烷(3.0mL)，加热到60℃反应10h。反应结束后，减压除去溶剂，柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚＝1/1，体积比)得到目标产物L 15.4mg(83％yield,96％ee)。使用大赛璐AD-H柱分析对映体纯度：正己烷/异丙醇＝80/20，流速＝1.0毫升/分，保留时间：7.6分(主要对映体),26.6分。[α]D 20＝-51(c＝0.1g/100mL,CHCl3,96％ee).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.21(d,J＝8.3Hz,1H),8.12(dd,J＝8.3,5.2Hz,1H),7.75–7.61(m,4H),7.53(t,J＝7.1Hz,1H),7.44(qd,J＝9.8,4.3Hz,3H),7.38(d,J＝6.7Hz,2H),3.23(d,J＝7.8Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ144.19,135.97(d,J＝5.1Hz),133.01(d,J＝2.0Hz),132.76(d,J＝2.6Hz),132.2(d,J＝132Hz),132.13(d,J＝10.5Hz),131.70(d,J＝10.6Hz),129.09(d,J＝13.4Hz),128.65(d,J＝13.6Hz),127.00(q,J＝3.4Hz),126.20(d,J＝21.7Hz),124.37(d,J＝241Hz),124.03(d,J＝9.5Hz),123.36(d,J＝6.9Hz),123.09(d,J＝3.7Hz),122.07(d,J＝8.7Hz),115.73(d,J＝5.1Hz),31.88(d,J＝2.5Hz).31P NMR(CDCl3):δ＝18.2.IR(KBr):3050,2928,2826,1607,1448,1346,1304,1123,828,742,702cm-1.HRMS(ESI):calcd for C20H15F3NOP[M+H]+374.0916,found374.0920.[M+Na]+396.0736,found 396.0717。

Claims (8)

1.分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物，其特征在于，所述手性膦化合物的化学式如通式I所示：
其中，R1为氢或C1-C16烷基；R2为氢、C1-C16烷基、-CF3或卤素；R3为氢、C1-C16烷基、苯基、-CF3、-CN或卤素。
2.如权利要求1所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：在氮气氛围下，将N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物、钯化合物、手性膦配体、酸、碱溶解在有机溶剂中，所述N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物、钯化合物、手性膦配体、酸、碱的物质的量之比为：1：(0.05-0.1)：0.1：(0.2-0.4)：1.5，在50～100℃的条件下反应8-12h，然后浓缩、纯化，制得手性膦化合物。
3.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述N-(2-溴苯基)-N-甲基二苯基磷酰胺化合物为通式II所示化合物：
其中，R4为氢或C1-C16烷基；R5为氢、C1-C16烷基、-CF3或卤素；R6为氢、C1-C16烷基、苯基、-CF3、-CN或卤素；X为氯、溴或碘。
4.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述钯化合物为PdCl2、Pd(dba)2或Pd(OAc)2。
5.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述手性膦配体为通式III所示化合物L1-L19中的任一种：
6.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述酸为特戊酸、1-金刚烷甲酸或2,4,6-三甲基苯甲酸。
7.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠或三乙胺。
8.根据权利要求2所述的分子内C-H芳基化反应催化合成手性膦化合物的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲苯、己二酸二甲酯或正己烷。
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