CN107286089A - 邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不对称合成方法领域,公开了一种邻二环状胺类化合物的制备方法,该方法包括:在手性催化剂存在下,将式(1)所示结构的化合物与氢气进行加成反应,其中,所述手性催化剂为式(2)所示结构的配合物。本发明还提供了由上述方法制得的邻二环状胺类化合物的手性产品,以及邻二环状胺类化合物。本发明的方法,实现了采用氢气对式(1)所示结构的化合物选择性地氢化还原,从而低成本地制得了其八氢化产物,即式(4)所示的邻二环状胺类化合物。

Description

邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品
技术领域
本发明涉及不对称合成方法领域,具体地,涉及一种邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品。
背景技术
手性邻二胺类化合物是构成药物和生物活性分子(例如:青霉素、头孢菌素和抗病毒药物奥司他韦,如下式所示)中的结构单元的一类重要化合物。除此之外,手性的邻二胺类化合物更是一类重要的“优势配体”,其可应用于不对称催化反应中。因此高对映选择性的合成手性邻二胺类化合物具有重要的意义。
虽然手性邻二胺类化合物的不对称合成有很多报道,但大多数集中在非环的手性邻二胺,而环状的手性二胺类化合物的不对称合成还存在很大的挑战。例如,2,2’-联喹啉类化合物及2,2’-联喹喔啉类化合物的八氢化还原产物(例如,1,1',2,2',3,3',4,4'-八氢-2,2’-联喹啉以及1,1',2,2',3,3',4,4'-八氢-2,2’-联喹喔啉)便是一类邻二环状胺类化合物,其是一类重要的手性二胺配体骨架,而进一步衍生化可方便的构建氮杂卡宾配体。直接催化氢化相应的取代联喹啉和联喹喔啉无疑是制备这类化合物最简单高效的方法。然而目前,该类底物高选择性地不对称催化氢化还未见文献报道。
2007年,Blechert小组(K.Vehlow,S.Gessler,S.Blechert,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,8082.)利用PtO2为催化剂对联喹啉底物的催化氢化进行了尝试。在二氯甲烷中,室温条件下氢化反应能够顺利进行,以3:1的比例得到内消旋体和外消旋体的混合物,将内消旋体进一步衍生制备了氮杂环卡宾配体,进而合成下式化合物A并应用烯烃复分解反应中。
Xiao小组(J.Wu,J.-H.Barnard,Y.Zhang,D.Talwar,C.M.Robertson,J.-l Xiao,Chem.Commun.,2013,49,7052.)使用均相Ir催化剂首次实现了此类化合物的氢化,以4:1的比例得到内消旋体和外消旋体的混合物.
目前文献中合成此类邻二环状胺类化合物主要是通过拆分或者多步合成的方法,而这些方法合成步骤繁冗,产率较低。Murakami小组(L.Liu,N.Ishida,S.Ashida,M.Murakami,Org.Lett.,2011,13,1666.)以乙二醛为原料,中间经酒石酸拆分再经Buchwald–Hartwig偶联,最后经傅克反应关环得到手性八氢联喹啉类化合物B并应用于钯催化的α-芳基化反应。
综上所述,近年来该类邻二环状胺类化合物的不对称合成取得了一定的进展,但还具有很大的局限性,氢化方法得到的产物主要是内消旋体,底物适用范围也很窄;而多步合成虽然可以制备邻二环状胺类化合物,但是操作繁琐并且需要进行手性拆分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的邻二环状胺类化合物的制备方法及其制得的手性产品和邻二环状胺类化合物,通过本发明的邻二环状胺类化合物的制备方法可以制得光学纯度较高的邻二环状胺类化合物的手性产品,或者制得内消旋和外消旋的邻二环状胺类化合物的手性产品。
通常作为至少含两个杂原子的式(1)所示结构的化合物具有较强的钌、铑或铱配位的能力,对作为催化剂的含钌、铑或铱的配合物具有毒性,难以催化完成式(1)所示结构的化合物与反应性不是很活泼的氢气选择性还原得到其八氢化产物,然而,本发明的发明人经过深入研究发现,当采用本发明的式(1)所示结构的化合物作为底物,采用式(2)所示结构的配合物作为催化剂时,能够有效地使得氢气对式(1)所示结构的化合物进行选择性氢化还原,能够得到式(4)所示的邻二环状胺类化合物。由此完成了本发明。
为了实现上述目的,本发明提供一种邻二环状胺类化合物的制备方法,所述邻二环状胺类化合物为式(4)所示结构的化合物,该方法包括:在手性催化剂存在下,将式(1)所示结构的化合物与氢气进行加成反应,其中,所述手性催化剂为式(2)所示结构的配合物;
式(4)
式(1)
其中,X'选自CH或N;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;
式(2)
其中,M为金属钌、铑或铱;
定义配位基为式(3),该式(3)所示结构的配位基是由二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'形成,其中:R'为C1-C10的烷基、三氟甲基、取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,R”为H、取代的或未取代的苄基和C1-C10的烷基;对于该取代的苯基和取代的萘基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基和三氟甲基中的一种或多种;
L1为取代的或未取代的η6-苯配位基或者取代的或未取代的η5-茂配位基,对于该取代的η6-苯配位基和取代的η5-茂配位基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基中的一种或多种;
X为Cl-、Br-、I-、CH3COO-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、OTf-、BF4 -、SbF6 -、PF6 -、NTf2 -、取代的或未取代的四芳基硼负离子、取代的或未取代的二芳基磷酸负离子或取代的或未取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子,其中,对于取代的四芳基硼负离子、取代的二芳基磷酸负离子或取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种。
本发明还提供了由上述方法制得的手性产品。
本发明还提供了一种邻二环状胺类化合物,该化合物为式(4)所示结构的化合物:
式(4)
其中,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;且当X'为CH时,R1、R2、R3和R4不同时为氢。
本发明通过选择合适的式(1)所示结构的化合物作为底物和合适的式(2)所示结构的配合物作为催化剂,实现了采用氢气对式(1)所示结构的化合物选择性地氢化还原,从而低成本地制得了其八氢化产物,即式(4)所示的邻二环状胺类化合物。本发明所得的式(4)所示的邻二环状胺类化合物可作为生物活性化合物和手性药物的结构砌块。特别是,本发明所得的式(4)所示的邻二环状胺类化合物的手性产品还可作为手性配体应用于不对称催化中。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中,如式(4)所示的结构中,存在“*”符号,表示该处的碳原子为手性碳原子,对此本领域技术人员应当非常理解。
本发明提供一种邻二环状胺类化合物的制备方法,所述邻二环状胺类化合物为式(4)所示结构的化合物,该方法包括:在手性催化剂存在下,将式(1)所示结构的化合物与氢气进行加成反应,其中,所述手性催化剂为式(2)所示结构的配合物;
式(4)
式(1)
其中,X'选自CH或N;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;
式(2)
其中,M为金属钌、铑或铱;
定义配位基为式(3),该式(3)所示结构的配位基是由二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'形成,其中:R'为C1-C10的烷基、三氟甲基、取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,R”为H、取代的或未取代的苄基和C1-C10的烷基;对于该取代的苯基和取代的萘基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基和三氟甲基中的一种或多种;
L1为取代的或未取代的η6-苯配位基或者取代的或未取代的η5-茂配位基,对于该取代的η6-苯配位基和取代的η5-茂配位基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基中的一种或多种;
X为Cl-、Br-、I-、CH3COO-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、OTf-、BF4 -、SbF6 -、PF6 -、NTf2 -、取代的或未取代的四芳基硼负离子、取代的或未取代的二芳基磷酸负离子或取代的或未取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子,其中,对于取代的四芳基硼负离子、取代的二芳基磷酸负离子或取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种。
本发明的发明人发现,当式(1)所示结构的化合物的基团进行以下优选时,能够更有利于配合式(2)所示结构的化合物的催化,更高产率地和更高对映体过量地制得本发明的邻二环状胺类化合物。作为式(1)所示结构的化合物的基团的优选范围为:R1、R2和R3各自独立地为氢、C1-C6的烷基、C3-C8的环烷基(例如C4-C8的环烷基)、取代的或未取代的芳基(这里的芳基指的是具有芳香性基团,包括由苯环结构的芳香基,也包括具有杂原子的杂芳基)或者取代的或未取代的芳苄基,该芳基为苯基、萘基、噻吩基、呋喃基或吡啶基,该芳苄基为苄基或萘苄基,该取代的芳基或芳苄基中的取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、异丙基、叔丁基中一种或多种。
更优选地,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、甲基、甲氧基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对三氟甲基苯基、氟、氯、溴。
在本发明的一种优选的实施方式中,式(1)所示结构的化合物为下式所示的结构中的一种或多种:
式(1-1):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-2):X'为CH,R1为F,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-3):X'为CH,R1为OMe,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-4):X'为CH,R1为CH3,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-5):X'为CH,R1为i-Pr,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-6):X'为CH,R1为t-Bu,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-7):X'为CH,R1为H,R2为CH3,R3为H,R4为H;
式(1-8):X'为CH,R1为H,R2为i-Pr,R3为H,R4为H;
式(1-9):X'为CH,R1为H,R2为t-Bu,R3为H,R4为H;
式(1-10):X'为CH,R1为H,R2为Ph,R3为H,R4为H;
式(1-11):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为CH,R4为H;
式(1-12):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为i-Pr,R4为H;
式(1-13):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为H,R4为CH3
式(1-14):X'为N,R1为H,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-15):X'为N,R1为CH3,R2为CH3,R3为H,R4为H。
从能够获得更高收率上考虑,更优选地,式(1)所示结构的化合物为式(1-1)、式(1-3)、式(1-5)、式(1-6)、式(1-7)和式(1-9)中的一种或多种。
从能够获得更高对映体过量上考虑,更优选地,式(1)所示结构的化合物为式(1-1)-式(1-14)中的一种或多种。
本发明的式(1)所示结构的化合物可以是市售品,或者通过本领域常规的方法制得,优选地,式(1)所示结构的化合物的制备方法如以下路线一所示:
如上路线所示的,具体地,式(1)所示结构的化合物的制备方法包括:
(1)将式(1-a)所示结构的化合物溶于有机溶剂(例如可以为二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷和甲苯中的一种或多种,该有机溶剂的用量例如可以使得式(1-a)所示结构的化合物的浓度为0.3-2mol/L)中,并与引入的m-CPBA(间氯过氧苯甲酸,式(1-a)所示结构的化合物和m-CPBA的用量的摩尔比优选为1:1-2)进行氧化反应(反应条件例如可以包括:温度为15-30℃,时间为3-12h),加入饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应,分出有机相,将水相用萃取剂(例如可以为氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取2-3次后,合并有机相,经无水Na2SO4干燥后减压蒸出溶剂(可以进一步通过柱层析纯化得到式(1-b)所示结构的化合物)得到式(1-b)所示结构的化合物。
(2)将上述式(1-b)所示结构的化合物溶于有机溶剂(可以为甲苯、二氧六环和苯甲醚中的一种或多种,该有机溶剂的用量例如可以使得式(1-b)所示结构的化合物的浓度为0.25-1mol/L)中,并在叔丁醇锂的作用下,发生偶联反应((式(1-b)所示结构的化合物和叔丁醇锂的用量的摩尔比优选为1:1.5-5),反应条件例如可以包括:温度为80-110℃,时间为12-24h),将所得的反应产物通过减压蒸出溶剂得橙深色油状物(可以进一步通过柱层析纯化得到式(1-c)所示结构的化合物)。
(3)将式(1-c)所示结构的化合物溶于有机溶剂中,并与三氯化磷(PCl3,式(1-c)所示结构的化合物和PCl3的用量的摩尔比优选为1:1.5-2)进行反应(反应条件例如可以包括:温度为50-80℃,时间为3-12h),将所得反应产物通过减压蒸出溶剂得到黑色固体(可以进一步通过柱层析纯化得到式(1)所示结构的化合物)。
根据本发明,所述催化剂是如式(2)所示结构的钌(Ru)、铑(Rh)或铱(Ir)的配合物,作为式(2)所示结构的配合物的配位基之一的式(3)是由二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'形成,其中,-NHSO2R'一端的N与M形成共价键,而NHR”-一端的N与M形成配位键,从而形成了式(3)所示的配位基。其中,在手性催化剂中,所述二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'中的连接臂可以使得该连接臂上与NHR”-端的N连接的碳原子和/或-NHSO2R'端的N连接的碳原子成为手性中心,从而使得作为手性催化剂的式(2)所示结构的化合物具有一定的催化选择性,特别是(R,R)-构型、(S,S)-构型、(R)-构型或(S)-构型的这类化合物适用于催化式(1)所示结构的化合物。例如采用(R,R)或(R)-手性二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'作为手性催化剂时,通常将提高(S,S)-式(4)所示结构的化合物的对映体过量值,而当采用(S,S)或(S)-手性二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'作为手性催化剂时,通常将提高(R,R)-式(4)所示结构的化合物的对映体过量值。不过,通常一对对映体的催化剂的催化效果相反,例如如果(R,R)-型催化剂的催化效果是提高(S,S)型的产物含量,那么(S,S)-型的催化剂的催化效果则是提高(R,R)型的产物含量,对此本领域技术人员应当理解。
为了更有利于配合本发明的式(1)所示结构的2,2’-联喹啉类化合物和/或2,2’-喹喔啉类化合物的催化氢化,优选情况下,二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'选自下式中的一种:
式(3-1)式(3-2)
式(3-3)式(3-4)
式(3-5)式(3-6)
式(3-7)式(3-8)
式(3-9)式(3-10)
其中,Ar为取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,取代基为C1-C3的烷基、C1-C3的烷氧基、C1-C3的羟烷基、卤素、羟基和羧基中的一种或多种;
R'为上文中所定义的;优选地,R'为甲基、对甲基苯基、萘基、2,3,4-三异丙基苯基或三氟甲基;
R”为上文中所定义的,优选为H;
R″′和R″″各自独立地为氢、C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、取代的或未取代的苄基或者取代的或未取代的萘苄基,取代的苄基和取代的萘苄基中的取代基各自独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、氟、氯、溴、甲氧基和三氟甲基中一种或多种,且R″′和R″″不同时为氢;
R为C1-C10的烷基、三氟甲基、取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,对于该取代的苯基和取代的萘基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基和三氟甲基中的一种或多种;优选地,R为甲基、对甲基苯基、对三氟甲基苯基、萘基、2,3,4-三异丙基苯基或三氟甲基。
上述式(3-1)所示结构的化合物为(R,R)-N-单磺酰-二芳基乙二胺类化合物,作为这类化合物的实例包括:
式(R,R)-(3-1-1-1)式(R,R)-(3-1-1-2)
式(R,R)-(3-1-1-3)式(R,R)-(3-1-1-4)
式(R,R)-(3-1-1-5)
式(R,R)-(3-1-1-6)式(R,R)-(3-1-1-7)
式(R,R)-(3-1-1-8)
上述式(3-2)所示结构的化合物为(R,R)-N-单磺酰-环己二胺类化合物,作为这类化合物的实例包括:式(R,R)-(3-2-1-1)式(R,R)-(3-2-1-2)
式(3-3)所示结构的化合物为(R,R)-N-单磺酰-1-取代吡咯-3,4-二胺类化合物,式(3-4)所示结构的化合物为(R)-N-单磺酰-2,2'-二氨基-1,1'-联萘二胺类化合物。
上述式(3-5)所示结构的化合物为(S,S)-N-单磺酰-二芳基乙二胺类化合物,作为这类化合物的实例包括:式(S,S)-(3-5-1-1)式(S,S)-(3-5-1-2)式(S,S)-(3-5-1-3)式(S,S)-(3-5-1-4)式(S,S)-(3-5-1-5)式(S,S)-(3-5-1-6)(S,S)-(3-5-1-7)
上述式(3-6)所示结构的化合物为(S,S)-N-单磺酰-环己二胺类化合物,作为这类化合物的实例包括:式(S,S)-(3-6-1-1)式(S,S)-(3-6-1-2)
式(3-7)所示结构的化合物为(S,S)-N-单磺酰-1-取代吡咯-3,4-二胺类化合物,式(3-8)所示结构的化合物为(S)-N-单磺酰-2,2'-二氨基-1,1'-联萘二胺类化合物,式(3-9)和式(3-10)所示结构的化合物为N-单磺酰乙二胺类化合物。
上述二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'可以采用本领域常规的方法制备而得(例如文献J.E.D.Matins,M.Wills,“Ir(III)complexes of diamine ligands for asymmetric ketonehydrogenation”,Tetrahedron 2009,65,5782中所记载的方法),优选地,本发明优选的二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'是由二胺NHR”-连接臂-NH2与磺酰Cl-SO2R'反应而得。以式(3-2)所示结构的化合物的制备为例,该制备方法如下路线所示:
其中,在三乙胺存在下,将式(3-2-1)所示结构的二胺与磺酰氯在0-5℃下进行接触反应5-10h,减压旋干,并采用柱层析进行分离(洗脱液为二氯甲烷-甲醇(体积比为8-10:1)),纯化得到上述式(3-2)所示结构的化合物。其中,式(3-2-1)所示结构的二胺与磺酰氯的摩尔比优选为1:1-1.2。该反应所采用的溶剂除了二氯甲烷还可以为四氢呋喃和/或甲苯。上述反应中,相对于1mmol的式(3-2-1)所示结构的二胺,溶剂的用量优选5-10mL。该方法中,三乙胺的作用为缚酸剂,其用量为0.5-2.5mL(三乙胺与磺酰氯的摩尔比优选为1:3-5)。
其中,上述方法中的反应物磺酰氯可以根据具体的二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'中的R'取代基进行确定,例如磺酰氯可以采用下式所示结构的化合物中的一种:
式(a)(即甲基磺酰氯);式(b)(即三氟甲基磺酰氯);式(c)(即苯基磺酰氯),式(d)(即对-甲基苯基磺酰氯),式(e)(即对-三氟甲基苯基磺酰氯),式(f)(即2,4,6-三异丙基苯基磺酰氯),式(g)(即1-萘基磺酰氯)。
其中,上述方法中的反应物二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'可以是市售品,作为这样的二胺的实例可以为下式所示结构的化合物中的一种:
式(R,R)-A(即(R,R)-环己二胺),式(S,S)-A(即(S,S)-环己二胺),式(R,R)-B(即(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺),式(S,S)-B(即(S,S)-1,2-二苯基-乙二胺),式(R,R)-D(即(R,R)-1,2-二(4-甲氧基-苯基)-乙二胺),式(S,S)-D(即(S,S)-1,2-二(4-甲氧基-苯基)-乙二胺),式(即乙二胺)。
根据本发明,上述式(2)所示结构的配合物中,作为另一配位基的L1为金属元素M提供了6配位或5配位的空间配位结构,这样的配位能够有助于式(2)所示结构的配合物具有较高的化学稳定性,从而有助于其作为本发明的手性催化剂时能够发挥高效、高对映选择性的催化作用,优选情况下,L1为η6-苯配位基、η6-1,4-二甲基苯配位基、η6-1-甲基-4-异丙基苯配位基、η6-1,3,5,-三甲基苯配位基、η6-1,2,3,4,5-五甲基苯配位基、η6-1,2,3,4,5,6-六甲基苯配位基、η5-茂配位基或η5-五甲基茂配位基,更优选为η6-1-甲基-4-异丙基苯配位基或η6-1,2,3,4,5,6-六甲基苯配位基。
根据本发明,上述式(2)所示结构的配合物中,负离子X为的:OTf-指的是三氟甲酸负离子,BF4 -指的是四氟化硼负离子,PF6 -指的是六氟化磷负离子,SbF6 -指的是六氟化锑负离子,NTf2 -指的是二(三氟甲磺酰)亚胺负离子,二芳基磷酸负离子例如可以为优选所述二芳基磷酸负离子具有式所示的结构;并以BAr4 -表示四芳基硼负离子;
其中,负离子X为的四芳基硼负离子中的芳基例如可以为取代或未取代的苯基或者取代或未取代的萘基,取代基为甲基、乙基、卤素或三氟甲基,优选地,负离子X为的四芳基硼负离子中的芳基为苯基或3,5-二(三氟甲基)苯基;并以BArF-表示芳基为3,5-二(三氟甲基)苯基的四芳基硼负离子,以BPh4 -表示芳基为苯基的四芳基硼负离子。优选地,X为的联芳基二酚衍生的磷酸负离子为下式所示结构中的一种:
式(6-a)式(6-b)式(6-c)式(6-d)式(6-e)
上述式(6-a)所示结构的是2,2'-联苯磷酸负离子,式(6-b)所示结构的是(R)-2,2'-联二萘磷酸负离子,式(6-c)所示结构的是(S)-2,2'-联二萘磷酸负离子,式(6-d)所示结构的是(R)-8H-2,2'-联二萘磷酸负离子,式(6-e)所示结构的是(S)-8H-2,2'-联二萘磷酸负离子。
为了获得更高产率地和/或更高对映体对量地制得式(4)所示结构的化合物,更优选地,X为OTf-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、BArF-或式(6-a)所示的结构。
根据本发明,典型的手性催化剂如下式所示的结构:
其中:定义X=OTf-(a),BF4 -(b),PF6 -(c),SbF6 -(d),NTf2 -(e),BArF-(f),2,2’-联苯磷酸负离子(g),(R)-2,2’-联二萘磷酸负离子(h),(S)-2,2’-联二萘磷酸负离子(i),Cl(j)。
即,在本文中,(R,R)-3a指的是具有上述(R,R)-3的结构且其中X=OTf。也即,上述典型的手性催化剂选自以下化合物中的一种或多种:(R,R)-3a、(R,R)-3b、(R,R)-3c、(R,R)-3d、(R,R)-3e、(R,R)-3f、(R,R)-3g、(R,R)-3h、(R,R)-3i、(R,R)-3j、(R,R)-4a、(R,R)-4b、(R,R)-4c、(R,R)-4d、(R,R)-4e、(R,R)-4f、(R,R)-4g、(R,R)-4h、(R,R)-4i、(R,R)-4j、(R,R)-5a、(R,R)-5b、(R,R)-5c、(R,R)-5d、(R,R)-5e、(R,R)-5f、(R,R)-5g、(R,R)-5h、(R,R)-5i、(R,R)-5j、(R,R)-6a、(R,R)-6b、(R,R)-6c、(R,R)-6d、(R,R)-6e、(R,R)-6f、(R,R)-6g、(R,R)-6h、(R,R)-6i、(R,R)-6j、(R,R)-7a、(R,R)-7b、(R,R)-7c、(R,R)-7d、(R,R)-7e、(R,R)-7f、(R,R)-7g、(R,R)-7h、(R,R)-7i、(R,R)-7j、(R,R)-8a、(R,R)-8b、(R,R)-8c、(R,R)-8d、(R,R)-8e、(R,R)-8f、(R,R)-8g、(R,R)-8h、(R,R)-8i、(R,R)-8j、(R,R)-9a、(R,R)-9b、(R,R)-9c、(R,R)-9d、(R,R)-9e、(R,R)-9f、(R,R)-9g、(R,R)-9h、(R,R)-9i、(R,R)-9j、(R,R)-10a、(R,R)-10b、(R,R)-10c、(R,R)-10d、(R,R)-10e、(R,R)-10f、(R,R)-10g、(R,R)-10h、(R,R)-10i、(R,R)-10j、(R,R)-11a、(R,R)-11b、(R,R)-11c、(R,R)-11d、(R,R)-11e、(R,R)-11f、(R,R)-11g、(R,R)-11h、(R,R)-11i、(R,R)-11j、(R,R)-12a、(R,R)-12b、(R,R)-12c、(R,R)-12d、(R,R)-12e、(R,R)-12f、(R,R)-12g、(R,R)-12h、(R,R)-12i、(R,R)-12j、(R,R)-13a、(R,R)-13b、(R,R)-13c、(R,R)-13d、(R,R)-13e、(R,R)-13f、(R,R)-13g、(R,R)-13h、(R,R)-13i、(R,R)-13j、(R,R)-14a、(R,R)-14b、(R,R)-14c、(R,R)-14d、(R,R)-14e、(R,R)-14f、(R,R)-14g、(R,R)-14h、(R,R)-14i、(R,R)-14j、(R,R)-15a、(R,R)-15b、(R,R)-15c、(R,R)-15d、(R,R)-15e、(R,R)-15f、(R,R)-15g、(R,R)-15h、(R,R)-15i、(R,R)-15j、(R,R)-16a、(R,R)-16b、(R,R)-16c、(R,R)-16d、(R,R)-16e、(R,R)-16f、(R,R)-16g、(R,R)-16h、(R,R)-16i、(R,R)-16j、17a、17b、17c、17d、17e、17f、17g、17h、17i、17j、(S,S)-3a、(S,S)-3b、(S,S)-3c、(S,S)-3d、(S,S)-3e、(S,S)-3f、(S,S)-3g、(S,S)-3h、(S,S)-3i、(S,S)-3j、(S,S)-4a、(S,S)-4b、(S,S)-4c、(S,S)-4d、(S,S)-4e、(S,S)-4f、(S,S)-4g、(S,S)-4h、(S,S)-4i、(S,S)-4j、(S,S)-5a、(S,S)-5b、(S,S)-5c、(S,S)-5d、(S,S)-5e、(S,S)-5f、(S,S)-5g、(S,S)-5h、(S,S)-5i、(S,S)-5j、(S,S)-6a、(S,S)-6b、(S,S)-6c、(S,S)-6d、(S,S)-6e、(S,S)-6f、(S,S)-6g、(S,S)-6h、(S,S)-6i、(S,S)-6j、(S,S)-7a、(S,S)-7b、(S,S)-7c、(S,S)-7d、(S,S)-7e、(S,S)-7f、(S,S)-7g、(S,S)-7h、(S,S)-7i、(S,S)-7j、(S,S)-8a、(S,S)-8b、(S,S)-8c、(S,S)-8d、(S,S)-8e、(S,S)-8f、(S,S)-8g、(S,S)-8h、(S,S)-8i、(S,S)-8j、(S,S)-9a、(S,S)-9b、(S,S)-9c、(S,S)-9d、(S,S)-9e、(S,S)-9f、(S,S)-9g、(S,S)-9h、(S,S)-9i、(S,S)-9j、(S,S)-10a、(S,S)-10b、(S,S)-10c、(S,S)-10d、(S,S)-10e、(S,S)-10f、(S,S)-10g、(S,S)-10h、(S,S)-10i、(S,S)-10j、(S,S)-11a、(S,S)-11b、(S,S)-11c、(S,S)-11d、(S,S)-11e、(S,S)-11f、(S,S)-11g、(S,S)-11h、(S,S)-11i、(S,S)-11j、(S,S)-12a、(S,S)-12b、(S,S)-12c、(S,S)-12d、(S,S)-12e、(S,S)-12f、(S,S)-12g、(S,S)-12h、(S,S)-12i、(S,S)-12j、(S,S)-13a、(S,S)-13b、(S,S)-13c、(S,S)-13d、(S,S)-13e、(S,S)-13f、(S,S)-13g、(S,S)-13h、(S,S)-13i、(S,S)-13j、(S,S)-14a、(S,S)-14b、(S,S)-14c、(S,S)-14d、(S,S)-14e、(S,S)-14f、(S,S)-14g、(S,S)-14h、(S,S)-14i、(S,S)-14j、(S,S)-15a、(S,S)-15b、(S,S)-15c、(S,S)-15d、(S,S)-15e、(S,S)-15f、(S,S)-15g、(S,S)-15h、(S,S)-15i、(S,S)-15j、(S,S)-16a、(S,S)-16b、(S,S)-16c、(S,S)-16d、(S,S)-16e、(S,S)-16f、(S,S)-16g、(S,S)-16h、(S,S)-16i、(S,S)-16j。上述化合物更优选选择X=OTf-(a),BF4 -(b),PF6 -(c),SbF6 -(d),NTf2 -(e),BArF-(f),2,2’-联苯磷酸负离子(g),(R)-2,2’-联二萘磷酸负离子(h),(S)-2,2’-联二萘磷酸负离子(i)时的所示结构的配合物作为手性催化剂。从提高本发明的式(4)所示结构的化合物的制备方法转化率方面考虑,更优选地,采用X=OTf-(a),BF4 -(b),PF6 -(c),SbF6 -(d),BArF-(f)或2,2’-联苯磷酸负离子(g)的上述配合物作为本发明的手性催化剂。从同时提高本发明的式(4)所示结构的化合物氢化转化率和对映体过量值方面考虑,更优选地,采用X=OTf-(a)的上述配合物作为本发明的催化剂(特别优选采用(R,R)-3a、(R,R)-4a、(R,R)-14a或(R,R)-16a,及其对映体(S,S)-3a、(S,S)-4a、(S,S)-14a和(S,S)-16a中的一种或多种)。
根据本发明,上述手性催化剂可以通过本领域常规的制备方法制得,例如采用文献“R.Noyori,“The Hydrogenation/Transfer Hydrogenation Network:AsymmetricHydrogenation of Ketones with Chiral η6-Arene/N-Tosylethylene diamine-Ruthenium(II)Catalysts”,J.Am.Chem.Soc.2006,128,8724”、“T.Ohkuma,“Asymmetric Hydrogenation ofα-Hydroxy Ketones Catalyzed by MsDPEN-Cp*Ir(III)Complex”,Org.Lett.2007,9,2565”和“D.C.Baker,“A Chiral Rhodium Complex for Rapid Asymmetric Transfer Hydrogenation ofImines with High Enantioselectivity”,Org.Lett.1999,1,841”中记载的方法。
根据本发明,本发明的手性催化剂的制备可以采用两种方法进行。
方法一(酸添加制备法):将二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'、金属M的配位前体和KOH在有机溶剂(例如可以采用二氯甲烷、乙醚和四氢呋喃中的一种或多种)中接触5-15min,再加入水,萃取分液直到水相呈中性,将有机相经CaH2干燥后,减压旋蒸除去溶剂得到中间体(该中间体是不带有负离子X的16电子配位的金属M的配合物,例如(R,R)-1(R,R)-2或其对映体(S,S)-1(S,S)-2将该中间体与酸HX(X如前文中所定义的,例如HCl、HBr、HI、醋酸、硝酸、硫酸、磷酸、三氟甲酸、HNTf2、2,2’-联苯磷酸、(R)-2,2’-联二萘磷酸、(S)-2,2’-联二萘磷酸等)反应,处理后也可得到本发明的手性催化剂(例如HX为2,2’-联芳基磷酸,即可获得(R,R)-4g-j、(S,S)-4g-j),采用HX为二(三氟甲磺酰)胺,则可获得(R,R)-4e、(S,S)-4e)其合成路线可参考以下路线(以钌催化剂的合成为例):
其中,式表示二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'。
方法二(金属盐交换法):将二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'和金属M的配位前体溶解于有机溶剂(例如可以采用二氯甲烷、四氢呋喃和乙醚中的一种或多种)中,并在三乙胺存在下,室温反应25-40min,减压旋蒸除去溶剂得到固体即为本发明的手性催化剂(例如X为Cl的上述(R,R)-3-15和(S,S)-3-15的配合物)。还可以将该固体金属盐M'X(X如上文中所定义的,M'例如可以为Ag、Na、K、Li或Cs,该M'X例如可以是三氟甲磺酸银、四氟硼酸银、六氟磷酸银、六氟碲酸银、四芳基硼酸钾、四芳基硼酸钠)进行离子交换得到相应的不同负离子的本发明的催化剂(例如(R,R)-3a、(R,R)-4a-(R,R)-4f、(R,R)-7a-(R,R)-15a、(R,R)-5、(R,R)-6,以及它们相应的(S,S)对映体)。其合成路线可参考以下路线(以钌催化剂的合成为例):
作为上述金属M的配位前体将为作为所述催化剂的式(2)所示结构的配合物提供金属元素M和配位基L1,该金属M的配位前体可以采用以下所示结构的化合物:
式(5-1)式(5-2)式(5-3)式(5-4)式(5-5)
上述金属M的配位前体可以通过本领域常规的方法制得(例如通过文献M.A.Bennett,A.K.Smith,“Arene ruthenium(II)complexes formed by dehydrogenation ofcyclohexadienes with ruthenium(III)trichloride”,J.Chem.Soc.Dalton.1974,233.中记载的方法),或为市售品,本发明对此不再赘述。
根据本发明,采用式(2)所示结构的配合物作为式(1)所示结构的化合物与氢气进行加成反应的催化剂,若使用手性催化剂即可高产率和高对映体过量地获得式(4)所示结构的化合物。然而根据式(1)所示结构的化合物的结构特点,为了更为优化所述手性催化剂对式(1)所示结构的化合物的催化活性,优选情况下,式(1)所示结构的化合物与所述手性催化剂的用量的摩尔比为10-2000:1,例如可以为10-30:1、20-40:1、30-50:1、45-100:1、50-150:1、50-200:1、100-250:1、100-300:1、350-400:1、450-500:1、500-1000:1或500-1500:1,更优选为50-1000:1,更进一步优选为50-500:1。
上述与氢气加成反应可以采用本领域常规的氢气催化氢化反应的条件,但是为了更配合本发明的手性催化剂对底物的催化作用,优选情况下,所述加成反应的条件包括:氢气的压力为1-100atm,温度为-10至100℃,时间为1-72h。作为上述加成反应的条件的氢气的压力例如可以为10-100atm、30-100atm、50-100atm、80-100atm、30-80atm、30-50atm或50-80atm,更优选为5-80atm,更进一步优选为50-80atm。作为上述加成反应的条件的温度例如可以为-10至90℃、-10至60℃、-10至40℃、-10至25℃、25-90℃、25-60℃、25-40℃、40-90℃、40-60℃或60-90℃,更优选为0-60℃,更进一步优选为0-40℃。作为上述加成反应的条件的时间例如可以为1-5h、6-10h、11-15h、16-20h或16-20h,更优选为2-24h,更进一步优选为2-12h。其中氢气的压力为1atm是指反应体系处于氢气的压力达到1atm的环境中。上述加成反应可以在多种反应容器中进行,优选采用高压反应釜进行。
根据本发明,对所述加成反应采用的溶剂没有特别的限定,可以为水和常规的有机溶剂,例如可以为咪唑类离子液体[BMIM]PF6、水、二氯甲烷(DCM)、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯(EA)、四氢呋喃(THF)、苯、甲苯、二甲苯、氯代苯、乙醚、二氧六环、丙酮和C1-C10的一元醇中的一种或多种,其中,C1-C10的一元醇优选为甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)、丙醇、正丁醇(n-BuOH)和异丙醇(IPA)中的一种或多种。更优选地,所述溶剂为甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)、异丙醇(IPA)、正丁醇(n-BuOH)、二氯甲烷(DCM)、四氢呋喃(THF)、甲苯、乙酸乙酯(EA)和丙酮中的一种或多种。其中,采用甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)、异丙醇(IPA)、正丁醇(n-BuOH)、二氯甲烷(DCM)、四氢呋喃(THF)、甲苯、乙酸乙酯(EA)或丙酮作为溶剂时,可以获得ee值为98%以上的式(4)所示结构的化合物。
作为上述溶剂的另一种优选选择为将二氯甲烷(DCM)、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯和氯代苯中的至少一种和至少一种C1-C10的一元醇的混合溶剂作为溶剂。例如可以为体积比为1-2:1的异丙醇和甲苯的混合溶剂作为上述加成反应的溶剂;或者是,将体积比为1-2:1的异丙醇和二氯甲烷的混合溶剂作为上述加成反应的溶剂。
根据本发明,对式(1)所示结构的化合物的用量没有特别的限定,只要能够获得本发明的式(4)所示结构的化合物即可,优选情况下,相对于1mL的溶剂,式(1)所示结构的化合物的摩尔用量为0.2-1mmol,更优选为0.2-0.6mmol。
本发明还提供了由上述方法制得的邻二环状胺类化合物的手性产品。
本发明的方法能够将式(1)所示结构的化合物选择性地进行氢化,得到具有手性碳原子的所述邻二环状胺类化合物的手性化合物。然而,上述方法通常制得的是未分离的具有至少一对对映体的邻二环状胺类化合物的手性产品。
本发明的方法制得的该手性产品,可以是内消旋的产品,外消旋的产品,也可以是对映体过量的产品。优选地,本发明能够获得对映体过量为98%以上的产品,非对映异构体过量56%以上;更优选地,对映体过量为99%以上,非对映异构体过量95%以上。
其中,所述邻二环状胺类化合物的手性产品中的邻二环状胺类化合物如下文中所描述的。
本发明还提供了一种邻二环状胺类化合物,该化合物为式(4)所示结构的化合物:
式(4)
其中,X'选自CH或N;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;且当X'为CH时,R1、R2、R3和R4不同时为氢。
当R4为氢时,式(4)所示结构的化合物具有两个手性碳,即R4连接的碳不为手性碳;当R4不为氢时,式(4)所示结构的化合物具有四个手性碳,即R4连接的碳为手性碳;但是本发明中,为了方便起见,都以上述式(4)所示结构来表示所得的邻二环状胺类化合物。
其中,X'、R1、R2、R3和R4可以根据前文进行优选,且其中*的碳位点表示为手性碳,可以是(R)型,也可以为(S)型。通常情况下,使用(R,R)构型催化剂制备得到的是(S,S)-构型的氢化产物,若使用(S,S)构型催化剂制备得到的是(R,R)构型氢化产物。
更优选地,本发明的上述式(4)所示结构的化合物优选为下式所示结构的化合物中的一种:
式(4-a-2)
式(4-a-3)
式(4-a-4)
式(4-a-5)
式(4-a-6)
式(4-a-7)式(4-a-8)
式(4-a-9)式(4-a-10)
式(4-a-11)式(4-a-12)
式(4-a-13)
式(4-b-1)式(4-b-2)
其中,上述结构式中都存在两个手性碳,该手性碳可以为(R)型,可以为(S)型。
定义式(4-a-1)以式(S,S)-(4-a-1)为例,该式表示(S,S)型的式(4-a-1)所示结构的化合物,其具体结构为
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,
反应的转化率=[转化的反应物]/([转化的反应物]+[未转化的反应物])×100%。本发明式(1)所示结构的化合物的不对称催化氢化反应的转化率是将纯化前的反应混合物直接进行核磁共振氢谱(1H-NMR)分析,其中未反应的式(1)所示结构的化合物的特征峰的峰面积与已转换为产物的特征峰的峰面积分别看作未转化的反应物与转化的反应物的浓度(重量百分含量),根据上述公式进行计算得到转化率。
对于具有两个手性中心的氢化产物来说,trans/cis指的是反应产物中非对映异构体的比值,计算公式为[(S,S)+(R,R)]/[(S,R)+(R,S)];其中,对于trans更多的产物来说,产物的对映体过量(ee值的绝对值,表示反应产物中一个对映体对另一个对映体的过量,通常用百分数表示)的计算公式为:ee=[(S,S)-(R,R)]/[(S,S)+(R,R)])×100%;而对于cis更多的产物来说,产物的对映体过量(ee值的绝对值)的计算公式为:ee=[(S,R)-(R,S)]/[(S,R)+(R,S)]×100%。
制备例1
(1)将(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺(20mmol,购自百灵威科技公司24694牌号)溶解于二氯甲烷(30mL)中,并在0℃下将溶解于二氯乙烷(30mL)中的对-甲基苯基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司283322牌号)滴加至其中(30min内滴完),继续在0℃下反应1h,然后减压旋蒸,将固体用柱层析分离纯化(洗脱液为体积比10:1的二氯甲烷/甲醇),从而得到15mmol的式(R,R)-(3-1-1-1)所示的手性二胺,收率为75%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.31(d,J=8.3Hz,2H),7.18-7.09(m,10H),6.97(d,J=8.3Hz,2H),4.37(d,J=5.2Hz,1H),4.12(d,J=5.2Hz,1H),2.32(s,3H),1.49(br,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ142.5,139.2,137.2,129.1,128.4,128.2,127.5,127.4,127.0,126.9,126.6,63.2,60.5,21.4。
(2)在氮气气氛下,将上述式(R,R)-(3-1-1-1)所示的手性二胺(184mg,0.5mmol)和式(5-1)所示的Ru的配位前体(172mg,0.25mmol,购自百灵威科技公司023266牌号)溶解于二氯甲烷(20mL)中,并加入三乙胺(1mL,7.20mmol),在室温(25℃)下搅拌反应1h,水洗,并用无水硫酸钠干燥有机相,用正己烷和氯仿重结晶得到红色固体313mg(即式(R,R)-3j所示的配合物);
(3)将该红色固体(139mg,0.2mmol)溶解在二氯甲烷(20mL)中,加入三氟甲磺酸银(AgOTf)(52mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司007272牌号),在室温(25℃)下搅拌反应0.5h,过滤除去沉淀,将滤液旋蒸得到黄色固体(160mg),即为式(R,R)-3a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-3a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.08-7.01(m,5H),6.74-6.71(m,5H),6.64-6.59(m,2H),6.45-6.44(m,2H),5.70-5.59(m,5H),3.77(br,1H),3.57-3.55(m,2H),3.17-3.09(m,1H),2.35(s,3H),2.21(s,3H),1.22-1.21(m,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ143.4,139.6,138.9,138.6,129.0,127.9,127.8,127.3,126.7,126.5,125.8,104.2,94.0,85.5,82.1,79.9,71.7,69.3,30.5,22.6,22.1,21.2,18.9。
制备例2
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用甲基磺酰氯(20mmol,购自阿法埃莎化学有限公司A13383牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应1h,从而得到14.6mmol的式(R,R)-(3-1-1-2)所示的手性二胺,收率为73%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.34-7.26(m,10H),4.56(d,J=5.1Hz,2H),4.21(d,J=5.1Hz,2H),2.26(s,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ141.9,139.7,128.7,128.6,127.9,127.8,126.9,126.7,63.4,60.2,40.7。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-2)所示的手性二胺(145mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体275mg(即式(R,R)-4j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(124mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(145mg),即为式(R,R)-4a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-4a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):7.06-7.01(m,6H),6.88-6.87(m,2H),6.78-6.77(m,2H),6.05-6.03(m,1H),5.64(d,J=5.8Hz,1H),5.57(d,J=5.8Hz,1H),5.52(d,J=5.8Hz,1H),5.47(d,J=5.8Hz,1H),3.77(d,J=10.9Hz,1H),3.61(t,J=10.6Hz,1H),3.43(t,J=10.6Hz,1H),3.03-2.96(m,1H),2.26(s,3H),2.24(s,3H),1.37-1.34(m,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ141.4,139.2,128.5,128.3,128.0,127.7,127.2,126.9,103.0,95.9,84.5,81.5,80.9,80.8,72.1,69.1,42.5,30.6,22.9,22.1,18.9.
制备例3-6
根据制备例2的方法,所不同的是,采用四氟硼酸银(AgBF4)(39mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司123806牌号)、六氟磷酸银(AgPF6)(51mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司002864牌号)、六氟碲酸银(AgSbF6)(69mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司934748牌号)、四芳基硼酸钾(KBArF4,Ar为3,5-二(三氟甲基)苯基)(181mg,0.2mmol,购自阿法埃莎化学有限公司A14506牌号)分别替换步骤(3)中的三氟甲磺酸银,从而分别得到式(R,R)-4b所示的手性催化剂(130mg,收率为97%);式(R,R)-4c所示的手性催化剂(140mg,收率为96%);式(R,R)-4d所示的手性催化剂(161mg,收率为98%);式(R,R)-4f所示的手性催化剂(287mg,收率为99%)。
制备例7
(1)根据制备例2中步骤(1)的方法得到式(R,R)-(3-1-1-2)所示的手性二胺;
(2)将上述式(R,R)-(3-1-1-2)所示的手性二胺(291mg,1mmol)、式(5-1)所示的Ru的配位前体(344mg,0.5mmol,购自百灵威科技公司023266牌号)和KOH(400mg,7.1mmol)在二氯甲烷(30mL)中搅拌5min,然后加入水萃取分液至水相为中性,将有机相经CaH2干燥后减压旋干,得到固体(512mg)。
(3)将步骤(2)所得固体(292mg,0.5mmol)溶于二氯甲烷(30mL)中,并在氮气保护下,并滴加入(30min内滴完)HNTf2(140mg,0.5mmol,购自百灵威科技公司432354牌号)溶于二氯甲烷(10mL)的溶液,加完后继续搅拌反应30min,将所得反应液旋干,得到红色固体(406mg),即为式(R,R)-4e所示的手性催化剂,收率为94%。式(R,R)-4e的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):7.05-7.02(m,6H),6.83-6.80(m,2H),6.75-6.71(m,2H),6.05-6.03(m,1H),5.64(d,J=5.8Hz,1H),5.55(d,J=5.8Hz,1H),5.52(d,J=5.8Hz,1H),5.45(d,J=5.8Hz,1H),3.76(d,J=10.9Hz,1H),3.61(t,J=10.6Hz,1H),3.43(t,J=10.6Hz,1H),3.03-2.96(m,1H),2.26(s,3H),2.24(s,3H),1.37-1.34(m,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ140.4,138.2,127.5,128.3,128.0,127.7,127.2,126.9,103.6,95.9,84.5,83.5,80.9,80.8,70.1,69.1,42.5,30.6,22.9,22.1,18.9.
制备例8-10
根据制备例7的方法,所不同的是,2,2’-联苯磷酸(124mg,0.5mmol,购自百灵威科技公司312064牌号)、(R)-2,2’-联二萘磷酸(174mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司531072牌号)和(S)-2,2’-联二萘磷酸(174mg,0.2mmol,购自百灵威科技公司430304牌号)分别替换步骤(3)中的HNTf2,从而分别得到式(R,R)-4g所示的手性催化剂(437mg,收率为95%);式(R,R)-4h所示的手性催化剂(452mg,收率为95%);式(R,R)-4i所示的手性催化剂(457mg,收率为96%)。
制备例11
步骤(1)和(2)根据制备例1所述的进行,所不同的是,采用式(5-5)所示的Ir的配位前体(211mg,0.25mmol,购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司R2031牌号)代替式(5-1)所示的,从而重结晶得到红色固体350mg(即式(R,R)-5j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(155mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(172mg),即为式(R,R)-5a所示的手性催化剂,收率为97%。式(R,R)-5a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):7.21-7.12(m,6H),7.07-7.05(m,2H),6.97-6.95(m,2H),4.53-4.49(m,2H),4.16-4.10(m,1H),3.83-3.74(m,1H),2.40(s,3H),1.78(s,15H);13C NMR(75MHz,CDCl3):140.5,138.3,128.8,128.7,128.4,128.1,127.4,126.9,125.4,124.6,122.1,120.5,85.5,73.6,69.3,43.7,9.41。
制备例12
步骤(1)和(2)根据制备例1所述的进行,所不同的是,采用式(5-4)所示的Rh的配位前体(166mg,0.25mmol,购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司R0287牌号)代替式(5-1)所示的,从而重结晶得到红色固体308mg(即式(R,R)-6j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(137mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(153mg),即为式(R,R)-6a所示的手性催化剂,收率为96%。式(R,R)-6a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):7.43(d,J=8.1Hz,2H),7.14-7.09(m,4H),6.89-6.78(m,6H),6.66(d,J=7.0Hz,2H),4.47(br,1H),4.03-3.95(m,2H),3.70(t,J=11.1Hz,1H),3.34(d,J=9.3Hz,1H),2.21(s,3H),1.86(s,15H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ143.4,139.6,138.9,138.6,129.0,127.9,127.8,127.3,126.7,126.5,125.8,104.2,94.0,85.5,82.1,79.9,71.7,69.3,30.5,22.6,22.1,21.2,9.5。
制备例13
步骤(1)和(2)根据制备例1所述的进行,所不同的是,采用式(5-3)所示的Ru的配位前体(172mg,0.25mmol,购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司R0148牌号)代替式(5-1)所示的,从而重结晶得到红色固体289mg(即式(R,R)-7j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(128mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(148mg),即为式(R,R)-7a所示的手性催化剂,收率为98%。式(R,R)-7a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.30(d,J=8.1Hz,3H),7.17-7.11(m,14H),6.96(d,J=7.8Hz,3H),4.37(d,J=5.1Hz,1H),4.13(d,J=5.1Hz,1H),2.31(s,3H);13C NMR(150MHz,d6-DMSO)δ144.3,140.4,139.7,138.5,129.9,129.5,128.8,128.6,128.4,128.1,127.5,126.9,126.8,126.5,126.3,83.9,83.6,72.1,68.6,21.2。
制备例14
步骤(1)和(2)根据制备例1所述的进行,所不同的是,采用式(5-2)所示的Ru的配位前体(186mg,0.25mmol,购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司R0146牌号)代替式(5-1)所示的,从而重结晶得到红色固体323mg(即式(R,R)-8j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(154mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(164mg),即为式(R,R)-8a所示的手性催化剂,收率为98%。式(R,R)-8a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.37-7.30(m,2H),7.11-7.05(m,5H),6.87-6.72(m,7H),6.59(d,J=7.2Hz,1H),3.79(d,J=10.8Hz,1H),3.63-3.44(m,2H),2.28(s,9H),2.20(s,3H),2.14(s,9H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)142.2,140.9,137.7,136.7,128.8,128.5,128.3,128.0,127.9,127.5,126.9,126.5,92.4,91.3,90.2,64.0,60.2,21.2,16.2,15.9,15.6.
制备例15
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用苯基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司112138牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应2h,从而得到14mmol的式(R,R)-(3-1-1-3)所示的手性二胺,收率为70%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.45-7.42(m,2H),7.37-7.32(m,1H),7.21-7.08(m,12H),4.43(d,J=5.4Hz,1H),4.16(d,J=5.4Hz,1H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ141.4,140.2,139.1,131.9,128.5,128.4,128.3,127.6,127.4,127.0,126.8,126.6,63.3,60.5。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-3)所示的手性二胺(177mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体307mg(即式(R,R)-9j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(136mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(156mg),即为式(R,R)-9a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-9a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.14-7.07(m,2H),7.05-6.98(m,4H),6.89(t,J=7.7Hz,2H),6.72-6.67(m,3H),6.57-6.52(m,2H),6.35-6.25(m,3H),5.84-5.71(m,4H),3.72(d,J=10.8Hz,1H),3.59-3.55(m,1H),3.44-3.47(m,1H),3.15-3.10(m,1H),2.35(s,3H),1.39-1.35(m,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ146.3,139.6,138.7,129.0,128.6,127.9,127.4,127.3,127.2,126.8,126.5,126.0,104.3,94.1,85.5,82.2,80.6,79.9,71.6,69.3,30.6,22.6,22.2,18.9。
制备例16
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用(R,R)-环己二胺(20mmol,购自百灵威科技公司150471牌号)代替(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺,并在0℃下反应2h,从而得到15.6mmol的式(R,R)-(3-2-1-1)所示的手性二胺,收率为78%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.78(d,J=8.1Hz,2H),7.30(d,J=8.1Hz,2H),2.65-2.58(m,1H),2.43(s,3H),2.38-2.30(m 1H),1.93-1.89(m,1H),1.82-1.79(m,1H),1.66-1.59(m,2H),1.18-1.03(m,4H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ143.2,137.9,129.6,127.1,60.5,54.9,35.6,32.7,24.9,24.8,21.5。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-2-1-1)所示的手性二胺(134mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体251mg(即式(R,R)-10j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(112mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(141mg),即为式(R,R)-10a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-10a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.81(d,J=8.1Hz,2H),7.31(d,J=8.2Hz,2H),5.94(br,1H),5.58-5.33(m,4H),4.36(d,J=10.5Hz,1H),3.09-2.99(m,1H),2.97-2.90(m,2H),2.42(s,3H),2.34-2.25(m,4H),1.67-1.49(m,4H),1.35-1.08(m,10H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ144.1,140.2,128.8,127.2,103.9,94.4,84.4,82.2,80.4,79.8,64.9,62.2,35.5,33.9,30.7,24.7,24.6,23.1,21.9,21.4,18.8。
制备例17
(1)根据制备例10中步骤(1)的方法,不同的是,采用甲基磺酰氯(20mmol,购自阿法埃莎化学有限公司A13383牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应2h,从而得到13mmol的式(R,R)-(3-2-1-2)所示的手性二胺,收率为65%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):3.02(s,3H),2.89-2.88(m,1H),2.39-2.36(m,1H),2.20-2.17(m,1H),1.99-1.95(m,1H),1.76-1.71(m,2H),1.31-1.20(m,4H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ60.6,54.9,41.7,35.9,33.5,25.0,24.9。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-2-1-2)所示的手性二胺(196mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体236mg(即式(R,R)-11j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(104mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(123mg),即为式(R,R)-11a所示的手性催化剂,收率为97%。式(R,R)-11a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):5.79(d,J=5.7Hz,1H),5.52-5.50(m,2H),5.39(d,J=5.7Hz,1H),2.93-2.84(m,4H),2.65-2.60(m,1H),2.20-2.04(m,5H),1.65-1.63(m,2H),1,34-1.26(m,6H),1.24-1.06(m,4H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ150.4,131.6(m),103.9,95.2,83.8,82.4,80.6,80.2,64.9,62.1,35.6,33.8,30.7,24.6,24.5,23.1,21.9,18.8。
制备例18
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用三氟甲基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司298993牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应2h,从而得到10mmol的式(R,R)-(3-1-1-4)所示的手性二胺,收率为50%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.36-7.32(m,10H),4.70(d,J=3.3Hz,1H),4.41(d,J=3.3Hz,1H),3.28(br,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ139.2,128.8,128.7,128.5,128.3,128.1,126.4,126.1,121.4,64.2,60.3。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-4)所示的手性二胺(172mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体301mg(即式(R,R)-12j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(135mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(153mg),即为式(R,R)-12a所示的手性催化剂,收率为97%。式(R,R)-12a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.06-6.95(m,6H),6.65-6.63(m,4H),6.33(d,J=7.3Hz,1H),5.85-5.71(m,4H),3.81(t,J=11.5Hz,1H),3.60(d,J=11.3Hz,1H),3.38(d,J=11.4Hz,1H),3.16-3.07(m,1H),2.37(s,3H),1.41(t,J=6.6Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ139.3,138.8,128.9,128.1,127.7,127.5,127.2,127.1,121.4,117.1,105.2,94.8,84.7,82.5,80.2,79.6,71.4,68.3,30.5,22.4,22.3,18.6。
制备例19
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用2,4,6-三异丙基苯基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司290099牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应2h,从而得到15mmol的式(R,R)-(3-1-1-5)所示的手性二胺,收率为75%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(CDCl3,300MHz),δ(ppm)7.17-6.92(m,10H),6.82(s,1H),6.79(s,1H),4.47(d,J=7.9Hz,1H),4.01-3.91(m,3H),2.87-2.78(m,1H),1.21-1.15(m,12H),1.04(d,J=6.9Hz,6H);13C NMR(CDCl3,75MHz),δ(ppm)152.2,149.6,141.8,138.6,133.9,128.2,127.7,127.4,127.3,127.2,126.8,123.2,63.6,61.1,34.0,24.8,24.7,23.6,23.5,19.7。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-5)所示的手性二胺(240mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体365mg(即式(R,R)-13j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(162mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(182mg),即为式(R,R)-13a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-13a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.23-7.11(m,4H),6.96-6.83(m,5H),6.71(d,J=8.7Hz,1H),6.61(d,J=7.2Hz,2H),5.43(d,J=5.4Hz,1H),5.32(d,J=6.0Hz,2H),5.21(d,J=6.0Hz,1H),5.13(d,J=5.7Hz,1H),4.90(b,1H),4.57-4.54(m,1H),4.40(t,J=9.6Hz,1H),4.09-4.02(m,1H),3.50(b,1H),3.00-2.95(m,1H),2.82-2.77(m,1H),2.18(s,3H),1.31-1.16(m,18H),0.98(d,J=6.9Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)153.0,150.2,139.8,137.4,132.3,129.0,128.7,128.2,128.2,127.9,127.6,123.6,102.2,97.1,82.0,81.2,80.3,80.0,63.1,61.6,34.3,30.9,29.8,25.3,24.5,23.7,23.7,22.8,22.1,18.5。
制备例20
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用对-三氟甲基苯基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司247070牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应4h,从而得到16.4mmol的式(R,R)-(3-1-1-6)所示的手性二胺,收率为82%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.49(d,J=8.4Hz,2H),7.39(d,J=8.4Hz,2H),7.19-7.15(m,10H),4.46(d,J=4.6Hz,2H),4.21(d,J=4.6Hz,2H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ143.6,141.1,139.0,133.6,128.6,128.5,127.8,127.7,127.1,126.8,126.3,125.6(m),125.1,63.2,60.1。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-6)所示的手性二胺(210mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体336mg(即式(R,R)-14j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(150mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(168mg),即为式(R,R)-14a所示的手性催化剂,收率为97%。式(R,R)-14a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.16-7.09(m,4H),6.98-6.94(m,3H),6.70-6.62(m,3H),6.20(d,J=7.5Hz,2H),5.94(d,J=5.5Hz,1H),5.83-5.81(m,3H),3.63-3.61(m,2H),3.50-3.48(m,1H),3.19-3.11(m,1H),2.39(s,3H),1.44-1.38(m,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ149.9,139.2,138.2,130.6,130.1,129.1,128.1,127.7,127.1,126.9,126.4,125.6,124.3(m),104.4,95.0,84.9,82.4,81.0,80.1,71.7,69.1,30.8,22.5,22.4,18.9。
制备例21
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用1-萘基磺酰氯(20mmol,购自百灵威科技公司356609牌号)代替对-甲基苯基磺酰氯,并在0℃下反应4h,从而得到12.4mmol的式(R,R)-(3-1-1-7)所示的手性二胺,收率为62%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ8.62(d,J=8.6Hz,1H),7.83-7.77(m,3H),7.65-7.54(m,2H),7.18(t,J=7.9Hz,1H),6.98-6.85(m,10H),4.33(d,J=6.1Hz,1H),3.95(d,J=6.1Hz,1H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ141.1,138.6,135.0,134.1,133.7,129.3,128.8,128.1,127.9,127.8,127.3,127.2,126.9,126.5,126.3,124.8,123.8,63.8,60.4。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-7)所示的手性二胺(202mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体330mg(即式(R,R)-15j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(146mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(166mg),即为式(R,R)-15a所示的手性催化剂,收率为98%。式(R,R)-15a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.64-7.59(m,2H),7.50-7.43(m,2H),7.26-7.20(m,2H),7.00-7.14(m,3H),6.84-6.72(m,3H),6.65-6.21(m,5H),6.03-5.69(m,4H),4.42-3.87(m,4H),2.97-2.99(m,1H),2.48(s,3H),1.60-1.48(m,6H);13CNMR(75MHz,CDCl3):δ146.3,139.6,138.7,129.0,128.6,127.9,127.4,127.3,127.2,126.8,126.5,126.0,123.1,122.9,121.5,121.6,104.3,94.1,85.5,82.2,80.6,79.9,71.6,69.3,30.6,22.6,22.2,18.9。
制备例22
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用N-甲基-(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺(20mmol)代替(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺,并在0℃下反应1h,从而得到14.6mmol的式(R,R)-(3-1-1-8)所示的手性二胺,收率为78%,该手性二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.39-7.36(m,2H),7.15-7.13(m,3H),7.07-7.03(m,5H),7.00-6.92(m,4H),4.28(d,J=5.1Hz,1H),3.55(d,J=5.1Hz,1H),2.93(s,3H),2.21(s,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ142.8,138.9,138.4,137.2,129.2,128.4,128.0,127.7,127.6,127.3,127.2,69.8,63.1,34.2,21.5。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(R,R)-(3-1-1-8)所示的手性二胺(114mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体230mg(即式(R,R)-16j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(100mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(121mg),即为式(R,R)-16a所示的手性催化剂,收率为99%。式(R,R)-16a的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):7.18-7.16(m,2H),7.05(s,3H),6.77-6.75(m,4H),6.67-6.66(m,2H),6.54-6.52(m,2H),5.70-5.68(m,1H),5.53-5.48(m,3H),4.04-4.01(m,2H),3.43(t,J=8.7Hz,1H),3.25-3.23(m,1H),2.79(d,J=8.7Hz,3H),2.42(s,3H),2.20(s,3H),1.39(d,J=8.7Hz,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ142.6,138.7,138.7,136.2,128.7,128.2,127.9,127.6,127.0,126.7,126.0,104.8,94.3,86.5,81.2,81.0,80.4,79.3,70.1,30.3,22.6,21.4,21.0,18.9.
制备例23
(1)根据制备例1中步骤(1)的方法,不同的是,采用乙二胺(20mmol)代替(R,R)-1,2-二苯基-乙二胺,并在0℃下反应1h,从而得到14.6mmol的式3-9所示的二胺衍生物,收率为80%,该二胺的鉴定数据为:1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.75(d,J=8.1Hz,2H),7.31(d,J=8.4Hz,2H),2.95(dd,J1=7.2Hz,J2=6.0Hz,2H),2.79(dd,J1=7.2Hz,J2=6.3Hz,2H),2.43(s,3H),1.40(s,br,2H);13C NMR(75MHz,D2O):δ132.4,129.1,45.9,42.3,23.0。
(2)根据制备例1中步骤(2)的方法,不同的是,采用的手性二胺为上述式(3-9)所示的二胺(107mg,0.5mmol),重结晶得到红色固体280mg(即式17j所示的配合物);
(3)根据制备例1中步骤(3)的方法,不同的是,采用的是本制备例步骤(2)所得的红色固体(100mg,0.2mmol),从而得到黄色固体(121mg),即为式17a所示的催化剂,收率为99%。式17a的鉴定数据为:1H NMR(400MHz,acetone-d6):δ7.73(d,J=8.3Hz,2H),7.11(d,J=8.25Hz,2H),5.85(s,1H),5.71(d,J=5.6Hz,1H),5.64(d,J=5.6Hz,1H),5.52(d,J=5.6Hz,1H),5.45(d,J=5.6Hz,1H),3.24(s,1H),2.94(sep,J=7.0Hz,1H,),2.84(m,1H),2.68(m,1H),2.31(s,3H),2.18(m,1H),2.15(s,3H),1.27(d,J=7.0Hz,3H),1.24(d,J=7.0Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ141.1,140.6,129.9,129.8,128.8,128.1,127.4,102.0,96.5,48.8,47.5,30.8,22.4,21.5,18.8。
式(1)化合物的制备例1
式(1-1)所示结构的化合物的制备。
(1)将喹啉(116mmol,15g,购自北京笃信精细制剂厂批号0030725)和m-CPBA(174mmol,35.4g,购自北京偶合科技有限公司)溶于二氯甲烷(150mL),室温(约25℃)反应6h。加入100mL饱和碳酸氢钠溶液洗涤,有机相加入无水硫酸钠干燥后减压蒸除溶剂后得到固体粗产品,并采用柱层析(洗脱液为体积比3/1的石油醚/乙酸乙酯混合液)进一步纯化得到喹啉氮氧化物,收率为65%。
(2)将喹啉氮氧化物(76mmol,11g)溶于甲苯(100mL)中,加入叔丁醇锂(151mmol,12.2g)升温至90℃,继续搅拌反应24h,加入80mL水淬灭反应,分出有机层,水层经二氯甲烷萃取三次后,合并有机层,减压蒸除溶剂后得到固体粗产品,并采用柱层析(洗脱液为体积比200/1的二氯甲烷/甲醇混合液)进一步纯化得到联喹啉氮氧化物,收率为58%。
(3)将联喹啉氮氧化物(21.9mmol,5.95g)溶于氯仿(50mL)中,加入三氯化磷(31.7mmol,2.74mL)加热回流(外温70℃),继续搅拌反应8h,加入80mL水淬灭反应,分出有机层,水层经二氯甲烷萃取三次后,合并有机层,减压蒸除溶剂后得到固体粗产品,并采用柱层析(洗脱液为体积比200/1的二氯甲烷/甲醇混合液)进一步纯化得到式(1-1)所示结构的化合物,收率为95%,总收率为36%(以下表示式(1)所示化合物的收率表示三步总收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.86(d,J=8.8Hz,2H),8.33(d,J=8.8Hz,2H),8.25(d,J=8.4Hz,2H),7.89(d,J=8.0Hz,2H),7.78-7.74(m,2H),7.60-7.56(m,2H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)156.3,148.0,136.9,130.1,129.7,128.6,127.8,127.1,119.6.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C18H13N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 257.10732,实测值:m/z 257.10712。
式(1)化合物的制备例2
式(1-2)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6-氟喹啉替换喹啉;从而得到式(1-2)所示结构的化合物,收率为37%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.87(d,J=8.8Hz,2H),8.31-8.25(m,4H),7.57-7.49(m,4H);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ(ppm)162.1,160.1,155.2,144.8,136.6,132.4,132.3,129.4,129.3,120.3,120.1,111.0,110.9.高分辨质谱(ESI HRMSmass):C18H11N2F2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 293.08848,实测值:m/z 293.08836.
式(1)化合物的制备例3
式(1-3)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6-甲基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-3)所示结构的化合物,收率为22%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ(ppm)8.78(d,J=8.5Hz,2H),8.23(d,J=8.5Hz,2H),8.12(d,J=8.5Hz,2H),7.64(s,2H),7.58(dd,J1=8.5Hz,J2=1.5Hz,2H),2.57(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ(ppm)155.7,146.7,137.0,136.2,132.0,129.7,128.6,126.7,119.5,21.8.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H17N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 285.13863,实测值:m/z 285.13822.
式(1)化合物的制备例4
式(1-4)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6-甲氧基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-3)所示结构的化合物,收率为11%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)9.12(d,J=7.8Hz,2H),8.66(s,2H),8.45(d,J=9.0Hz,2H),7.52(d,J=8.1Hz,2H),7.20(s,2H),4.00(s,6H);13C NMR(100MHz,solid-state nmr):δ(ppm)158.3,153.1,144.0,137.2,131.0,129.8,121.9,118.3,105.2,54.8.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H17O2N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z317.12845,实测值:m/z 317.12774.
式(1)化合物的制备例5
式(1-5)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6-异丙基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-5)所示结构的化合物,收率为47%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.81(d,J=8.4Hz,2H),8.27(d,J=8.7Hz,2H),8.17-8.16(m,2H),7.68-7.66(m,4H),3.13(sep,J=6.9Hz,2H),1.39(d,J=6.9Hz,12H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)155.7,147.7,146.9,136.5,129.8,129.6,128.6,123.9,119.5,34.3,24.0.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C24H25N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 341.20123,实测值:m/z 341.20087.
式(1)化合物的制备例6
式(1-6)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6-叔丁基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-6)所示结构的化合物,收率为23%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.82(d,J=8.7Hz,2H),8.29(d,J=8.4Hz,2H),8.18(d,J=9.0Hz,2H),7.85(dd,J1=9.0Hz,J2=1.8Hz,2H),7.79(d,J=1.5Hz,2H),1.46(s,18H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)155.9,149.9,146.6,136.9,129.5,128.6,128.3,122.8,119.5,35.1,31.4.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C26H29N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 369.23253,实测值:m/z 369.23210.
式(1)化合物的制备例7
式(1-7)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用7-甲基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-7)所示结构的化合物,收率为25%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)9.02(d,J=8.4Hz,2H),8.49(d,J=8.7Hz,2H),8.44(s,2H),7.85(d,J=8.1Hz,2H),7.52(d,J=8.4Hz,2H),2.64(s,6H);13C NMR(125MHz,CDCl3):δ(ppm)156.5,148.3,140.0,136.6,129.4,129.0,127.4,126.6,118.8,22.0.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H17N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z285.13863,实测值:m/z 285.13816.
式(1)化合物的制备例8
式(1-8)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用7-异丙基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-8)所示结构的化合物,收率为31%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.79(d,J=8.4Hz,2H),8.28(d,J=8.7Hz,2H),8.08(s,2H),7.81(d,J=8.4Hz,2H),7.48(dd,J1=8.4Hz,J2=0.9Hz,2H),3.15(sep,J=6.9Hz,2H),1.41(d,J=6.9Hz,12H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)156.4,150.8,148.4,136.5,127.5,127.2,127.0,126.2,118.8,34.5,23.9.高分辨质谱(ESI HRMSmass):C24H25N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 341.20123,实测值:m/z 341.20087.
式(1)化合物的制备例9
式(1-9)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用7-叔丁基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-9)所示结构的化合物,收率为27%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.80(d,J=8.4Hz,2H),8.29(d,J=8.7Hz,2H),8.21(s,2H),7.83(d,J=8.7Hz,2H),7.68(dd,J1=8.7Hz,J2=1.5Hz,2H),1.49(s,18H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)156.4,153.0,148.2,136.4,127.3,126.6,126.0,125.3,119.0,35.3,31.3.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C26H29N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:369.23253,实测值:m/z 369.23288.
式(1)化合物的制备例10
式(1-10)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用7-苯基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-10)所示结构的化合物,收率为8%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.87(d,J=8.7Hz,2H),8.49(s,2H),8.36(d,J=8.4Hz,2H),7.97-7.94(m,2H),7.88-7.81(m,6H),7.56-7.51(m,4H),7.46-7.44(m,2H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)142.6,140.5,136.8,129.1,128.2,128.0,127.7,127.7,126.9,119.6.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C30H21N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 409.17102,实测值:m/z 409.17065.
式(1)化合物的制备例11
式(1-11)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用8-甲基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-11)所示结构的化合物,收率为15%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.93(d,J=8.7Hz,2H),8.28(d,J=8.7Hz,2H),7.72(d,J=7.8Hz,2H),7.60(d,J=6.9Hz,2H),7.48-7.43(m,2H),2.97(s,6H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)155.2,146.9,137.9,136.9,129.6,128.5,126.7,125.7,119.1,18.1.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H17N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 285.13863,实测值:m/z 285.13875.
式(1)化合物的制备例12
式(1-12)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用8-异丙基喹啉替换喹啉;从而得到式(1-12)所示结构的化合物,收率为18%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.93(d,J=8.4Hz,2H),8.30(d,J=8.4Hz,2H),7.74-7.66(m,4H),7.56-7.53(m,2H),4.62(sep,J=6.9Hz,2H),1.56(d,J=6.9Hz,12H);13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)155.2,147.9,145.7,137.1,128.6,126.9,125.5,125.4,119.0,28.0,23.7.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C24H25N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:m/z 341.20123,实测值:m/z 341.20117.
式(1)化合物的制备例13
式(1-13)所示结构的化合物的制备。
将2-氨基苯甲醛(1.9g,15.7mmol),3,4-二羰基己烷(1.07g,9.42mmol)溶于无水乙醇(50mL)中,加入氢氧化钾(176mg),氮气保护下回流12h。反应液减压蒸除溶剂后得到固体粗产品,并采用柱层析(洗脱液为体积比20/1的石油醚/乙酸乙酯混合液)进一步纯化得到式(1-13)所示结构的化合物,收率为65%。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.13(d,J=8.7Hz,2H),8.08(s,2H),7.81(d,J=7.8Hz,2H),7.70-7.64(m,2H),7.54(t,J=7.5Hz,2H),2.31(s,2H).13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)159.2,146.5,136.9,129.5,129.4,128.9,128.2,127.0,126.8,19.1.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H17N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:285.13863,实测值:m/z285.13899.
式(1)化合物的制备例14
式(1-14)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用喹喔啉替换喹啉;从而得到式(1-14)所示结构的化合物,收率为35%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ(ppm)10.13(s,2H),8.27(t,J=4.5Hz,2H),8.21(t,J=4.5Hz,2H),7.86(t,J=4.0Hz,4H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ(ppm)148.7,144.4,142.9,141.9,131.0,130.7,130.2,129.6.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C16H11N2 +([M+H]+)分子离子峰计算值:259.09782,实测值:m/z 259.09782.
式(1)化合物的制备例15
式(1-15)所示结构的化合物的制备。
根据式(1)化合物的制备例1的方法,不同的是,步骤(1)中采用6,7-二甲基喹喔啉替换喹啉;从而得到式(1-15)所示结构的化合物,收率为35%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ(ppm)9.98(s,2H),7.99(s,2H),7.94(s,2H),2.55(s,12H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ(ppm)148.3,146.1,143.4,141.7,141.3,140.8,129.1,128.5,20.7,20.5.高分辨质谱(ESI HRMS mass):C20H19N4 +([M+H]+)分子离子峰计算值:315.16042,实测值:315.16033.
实施例1-17
本实施例用于说明本发明的邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品。
在高压反应釜中,将一定量的手性催化剂(R,R)-3a和0.1mmol的式(1-1)所示结构的化合物溶解于1mL的溶剂中,用氮气置换空气后,充入一定压力的氢气,并在一定温度下搅拌反应一定时间(其中,(R,R)-3a的用量、溶剂的种类、氢气的压力(指的是表压)、温度和时间见表1)。将所得反应液经硅胶柱层析(洗脱液为二氯甲烷)以除去手性催化剂。反应转化率和trans/cis比值(核磁特征峰峰面积比值)是用纯化前的反应液经核磁测定,并经高效液相色谱测定trans氢化产物的ee值,trans/cis比值和ee值结果如表1所示。所得trans氢化产物(主产物,经测定为(S,S)绝对构型的手性化合物)和cis氢化产物(内消旋产物即meso-化合物)的鉴定结果为见表5。
表1
通过表1的数据可以看出,本发明的邻二环状胺类化合物的制备方法中,当采用异丙醇、甲醇、乙醇、正丁醇、三氟乙醇、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种作为溶剂时,且在氢压力为大于10atm(特别是20atm以上,例如50-80atm)、温度为0-40℃以及时间为10-24h下,能够获得较高的转化率。
实施例18-33
本实施例用于说明本发明的邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品。
在高压反应釜中,将0.001mmol的手性催化剂(具体的选择见表2)和0.1mmol的式(1-1)所示结构的化合物溶解于1mL的异丙醇中,用氮气置换空气后,充入50atm的氢气,并在20℃下搅拌反应18h。将所得反应液经硅胶柱层析(洗脱液为二氯甲烷)以除去手性催化剂。反应转化率和trans/cis比值(核磁特征峰峰面积比值)是用纯化前的反应液经核磁测定,并经高效液相色谱测定trans氢化产物的ee值,trans/cis比值和ee值结果如表2所示。所得trans氢化产物(主产物,经测定为(S,S)绝对构型的手性化合物)和cis氢化产物(内消旋产物即meso-化合物)的鉴定结果为见表5。
表2
注:“/”表示转化率太低,没有测定。
通过表2的数据可以看出,绝大多数催化剂可以实现底物的完全转化,获得较高的非对映选择性和很高的对映选择性,其中催化剂(R,R)-16a效果最好,且催化剂的负离子对该反应影响不大。
实施例39-50
本实施例用于说明本发明的邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品。
在高压反应釜中,将0.004mmol的手性催化剂(R,R)-16a和0.2mmol的指定的式(1)所示结构的化合物溶解于1mL的异丙醇中,用氮气置换空气后,充入50atm的氢气,并在25℃下搅拌反应18h(其中,指定的2,2’-联喹啉类化合物见表3)。将所得反应液经硅胶柱层析(洗脱液为二氯甲烷)以除去手性催化剂。反应转化率和trans/cis比值(核磁特征峰峰面积比值)是用纯化前的反应液经核磁测定,并经高效液相色谱测定trans氢化产物的ee值,trans/cis比值和ee值结果如表3所示。所得trans氢化产物(主产物,经测定为(S,S)绝对构型的手性化合物)和cis氢化产物(内消旋产物即meso-化合物)的鉴定结果为见表5。
表3
注:“/”表示转化率太低,没有测定trans/cis,ee%=0表示得到的是内消旋的产物,没有对映选择性。
通过表3的数据可以看出,本发明的方法特别适用于式(1)所示的2,2’-联喹啉类化合物(尤其是式(1-1)至(1-10)所示结构的化合物)的八氢化催化。
实施例52-53
本实施例用于说明本发明的邻二环状胺类化合物及其制备方法和手性产品。
在高压反应釜中,将0.006mmol的手性催化剂(R,R)-16a和0.2mmol的指定的式(1)所示结构的化合物溶解于2mL二氯甲烷中,用氮气置换空气后,充入50atm的氢气,并在25℃下搅拌反应36h(其中,指定的2,2’-联喹喔啉类化合物见表4)。将所得反应液经硅胶柱层析(洗脱液为石油醚/乙酸乙酯)以除去手性催化剂。反应转化率和trans/cis比值(核磁特征峰峰面积比值)是用纯化前的反应液经核磁测定,并经高效液相色谱测定trans氢化产物的ee值,trans/cis比值和ee值结果如表4所示。所得trans氢化产物(主产物,经测定为(S,S)绝对构型的手性化合物)和cis氢化产物(内消旋产物即meso-化合物)的鉴定结果为见表5。
表4
通过表4的数据可以看出,本发明的方法也特别适用于式(1)所示的2,2’-联喹喔啉类化合物(尤其是式(1-14)所示结构的化合物)的八氢化催化。
表5
注:“meso-”表示内消旋产物。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种邻二环状胺类化合物的制备方法,其特征在于,所述邻二环状胺类化合物为式(4)所示结构的化合物,该方法包括:在手性催化剂存在下,将式(1)所示结构的化合物与氢气进行加成反应,其中,所述手性催化剂为式(2)所示结构的配合物;
其中,X'选自CH或N;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;
其中,M为金属钌、铑或铱;
定义配位基为式(3),该式(3)所示结构的配位基是由二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'形成,其中:R'为C1-C10的烷基、三氟甲基、取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,R”为H、取代的或未取代的苄基和C1-C10的烷基;对于该取代的苯基和取代的萘基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基和三氟甲基中的一种或多种;
L1为取代的或未取代的η6-苯配位基或者取代的或未取代的η5-茂配位基,对于该取代的η6-苯配位基和取代的η5-茂配位基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基中的一种或多种;
X为Cl-、Br-、I-、CH3COO-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、OTf-、BF4 -、SbF6 -、PF6 -、NTf2 -、取代的或未取代的四芳基硼负离子、取代的或未取代的二芳基磷酸负离子或取代的或未取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子,其中,对于取代的四芳基硼负离子、取代的二芳基磷酸负离子或取代的联芳基二酚衍生的磷酸负离子中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、C1-C6的烷基、C3-C8的环烷基、取代的或未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,该芳基为苯基、萘基、噻吩基、呋喃基或吡啶基,该芳苄基为苄基或萘苄基,该取代的芳基或芳苄基中的取代基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、氟、氯、溴、甲氧基和三氟甲基中一种或多种;
优选地,R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、甲基、甲氧基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对三氟甲基苯基、氟、氯、溴。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,式(1)所示结构的化合物为下式所示的结构中的一种或多种:
式(1-1):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-2):X'为CH,R1为F,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-3):X'为CH,R1为OMe,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-4):X'为CH,R1为CH3,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-5):X'为CH,R1为i-Pr,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-6):X'为CH,R1为t-Bu,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-7):X'为CH,R1为H,R2为CH3,R3为H,R4为H;
式(1-8):X'为CH,R1为H,R2为i-Pr,R3为H,R4为H;
式(1-9):X'为CH,R1为H,R2为t-Bu,R3为H,R4为H;
式(1-10):X'为CH,R1为H,R2为Ph,R3为H,R4为H;
式(1-11):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为CH3,R4为H;
式(1-12):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为i-Pr,R4为H;
式(1-13):X'为CH,R1为H,R2为H,R3为H,R4为CH3
式(1-14):X'为N,R1为H,R2为H,R3为H,R4为H;
式(1-15):X'为N,R1为CH3,R2为CH3,R3为H,R4为H。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述二胺NHR”-连接臂-NHSO2R'选自下式中的一种:
其中,Ar为取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,取代基为C1-C3的烷基、C1-C3的烷氧基、C1-C3的羟烷基、卤素、羟基和羧基中的一种或多种;
R'为权利要求1中所定义的;优选地,R'为甲基、对甲基苯基、萘基、2,3,4-三异丙基苯基或三氟甲基;
R”为权利要求1中所定义的,优选为H;
R”'和R””各自独立地为氢、C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、取代的或未取代的苄基或者取代的或未取代的萘苄基,取代的苄基和取代的萘苄基中的取代基各自独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、氟、氯、溴、甲氧基和三氟甲基中一种或多种,且R”'和R””不同时为氢;
R为C1-C10的烷基、三氟甲基、取代的或未取代的苯基或者取代的或未取代的萘基,对于该取代的苯基和取代的萘基中的取代基各自独立地选自C1-C10的烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基和三氟甲基中的一种或多种;优选地,R为甲基、对甲基苯基、对三氟甲基苯基、萘基、2,3,4-三异丙基苯基或三氟甲基。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,L1为η6-苯配位基、η6-1,4-二甲基苯配位基、η6-1-甲基-4-异丙基苯配位基、η6-1,3,5,-三甲基苯配位基、η6-1,2,3,4,5-五甲基苯配位基、η6-1,2,3,4,5,6-六甲基苯配位基、η5-茂配位基或η5-五甲基茂配位基,优选为η6-1-甲基-4-异丙基苯配位基或η6-1,2,3,4,5,6-六甲基苯配位基。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,X为的四芳基硼负离子中的芳基为苯基或3,5-二(三氟甲基)苯基;
优选地,X为的二芳基磷酸负离子具有式所示的结构;
优选地,X为的联芳基二酚衍生的磷酸负离子为下式所示结构中的一种:
优选地,X为OTf-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、BArF-或式(6-a)所示的结构。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,式(2)所示结构的配合物选自下式所示结构的配合物中的一种或多种:
其中,X为权利要求1或6所定义的,优选地,X为OTf-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、NTf2 -、BArF-、(R)-2,2’-联二萘磷酸负离子、(S)-2,2’-联二萘磷酸负离子和Cl中的一种。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,式(1)所示结构的化合物与所述手性催化剂的用量的摩尔比为10-2000:1,优选为50-1000:1。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述加成反应的条件包括:氢气的压力为1-100atm,优选为5-80atm;温度为-10℃至100℃,优选为0-60℃;时间为1-72h,优选为6-36h。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其中,所述加成反应采用的溶剂为[BMIM]PF6、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、氯代苯、乙醚、二氧六环、丙酮和C1-C10的一元醇中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,相对于1mL的溶剂,式(1)所示结构的化合物的摩尔用量为0.2-1mmol。
12.由权利要求1-11中任意一项所述的方法制得的邻二环状胺类化合物的手性产品。
13.根据权利要求12所述的手性产品,其中,该手性产品的对映体过量为98%以上。
14.一种邻二环状胺类化合物,其特征在于,该化合物为式(4)所示结构的化合物:
其中,X'选自CH或N;R1、R2、R3和R4各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1-C10的烷基、取代的或未取代的C3-C10的环烷基、取代的或者未取代的芳基或者取代的或未取代的芳苄基,其中,对于取代的烷基、取代的环烷基、取代的芳基和取代的芳苄基中的取代基各自独立地选自氟、氯、溴、硝基、甲基、甲氧基、三氟甲基、羟基和乙酰氨基中的一种或多种;且当X'为CH时,R1、R2、R3和R4不同时为氢。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111825508A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 中国科学院化学研究所 一种二氢化9-菲胺类化合物的制备方法及其制得的手性产品
CN113683565A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 中国科学院化学研究所 消旋多取代二氢异喹啉的不对称氢化动力学拆分方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610256A (zh) * 2015-02-11 2015-05-13 中国科学院化学研究所 一种四氢化1,5-萘啶类化合物的制备方法及其制得的手性产品
CN105111208A (zh) * 2015-09-22 2015-12-02 中国科学院化学研究所 一种四氢化1,8-萘啶类化合物的制备方法及其制得的手性产品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104610256A (zh) * 2015-02-11 2015-05-13 中国科学院化学研究所 一种四氢化1,5-萘啶类化合物的制备方法及其制得的手性产品
CN105111208A (zh) * 2015-09-22 2015-12-02 中国科学院化学研究所 一种四氢化1,8-萘啶类化合物的制备方法及其制得的手性产品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANJUN WU,等: "Robust cyclometallated Ir(III) catalysts for the homogeneous hydrogenation of N-heterocycles under mild conditions", 《CHEM.COMM.》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111825508A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 中国科学院化学研究所 一种二氢化9-菲胺类化合物的制备方法及其制得的手性产品
CN111825508B (zh) * 2019-04-15 2021-11-16 中国科学院化学研究所 一种二氢化9-菲胺类化合物的制备方法及其制得的手性产品
CN113683565A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 中国科学院化学研究所 消旋多取代二氢异喹啉的不对称氢化动力学拆分方法
CN113683565B (zh) * 2020-05-18 2023-08-22 中国科学院化学研究所 消旋多取代二氢异喹啉的不对称氢化动力学拆分方法

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