CN110483494B - 手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物、其合成方法及应用 - Google Patents

手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物、其合成方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种手性双噁唑啉‑氢化咪唑卡宾盐类化合物及其制备方法，通过对亚甲基保护的二胺类化合物双噁唑啉链取代，再进一步氧化，可得到相应的新型手性双噁唑啉‑氢化咪唑卡宾盐类化合物。本发明也还公开了其作为试剂、配体、催化剂等方面的应用。该手性双噁唑啉‑氢化咪唑卡宾盐类化合物结构中同时拥有两类手性源，在手性催化及手性诱导以及作为手性配体方面的能力有着很强有力的作用和效果；其合成方法步骤简便，原料便宜易得，制备成本低廉。

Description

手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物、其合成方法及应用
技术领域
本发明属于化学化工技术领域，涉及手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物及其合成方法。
背景技术
手性化学物，尤其是可作为手性配体的化合物，在有机反应中起着至关重要的作用。无论是手性氮配体，还是手性磷配体都极大地促进了有机化学反应的发展，尤其是不对称催化的重要变革。随着金属催化的逐步深入，更加凸显手性配体在化学合成中的重大作用。因此，新的配体形式被不断发现，进一步促进了不对称合成在医药，材料，精细化工等领域的作用。
手性氢化咪唑卡宾盐在不对称反应中已经有了较为广泛的应用，噁唑啉类配体更是在不对称催化中应用广泛，通过与金属催化剂的络合配位，更进一步提高了这两类配体的应用性，很多氢化咪唑卡宾盐类化合物、双噁唑啉类配体都已经实现了商业化。但是，结合手性氢化咪唑卡宾类配体及双噁唑啉类配体从而得到的新型手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾类配体并没有报道。同时，合成氢化咪唑卡宾盐方法不多，而且存在着诸如路线繁琐、光学选择性差、手性源制备困难、条件苛刻等诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物及其合成方法，同时也提供其作为试剂、配体、催化剂等方面的应用。
本发明的手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物的通式结构是：
Figure BDA0002065422970000011
其中*为手性碳中心，R1为芳基或者烷基取代，R2为芳基或者烷基取代，R3，R4可以为氢或者烷基取代，X为溴离子、碘离子或氯离子。
所述的手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物可以具有但不限于如下的结构式：
Figure BDA0002065422970000012
Figure BDA0002065422970000021
其中Ph表示苯基，Bn表示苄基。
所述的手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物的合成方法，是一种从简单的亚甲基保护的二胺化合物出发，通过对其进行双噁唑啉链取代，再进一步氧化，可得到相应的新型手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物。
包括步骤(1)、(2)，如下图所示：
Figure BDA0002065422970000022
其中，*表示手性碳中心；
步骤(1)：在有机溶剂中，咪唑啉化合物(Ⅰ)，氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)，碱，碘化物，在10-150℃的条件下反应2-72小时合成双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)；所述反应中氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)为咪唑啉化合物(Ⅰ)的100-800％摩尔当量；碱为咪唑啉化合物(Ⅰ)的0-800％摩尔当量；碘化物为咪唑啉化合物(Ⅰ)的0-400％摩尔当量；
步骤(2)：在有机溶剂中，双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)，氧化剂，在0-100℃的条件下发生氧化反应0.2-72小时合成双噁唑啉-氢化咪唑卡宾化合物(Ⅳ)；所述氧化剂为N-溴代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺，N-氯代丁二酰亚胺，用量为双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)的50-200％摩尔当量；
所述咪唑啉化合物(Ⅰ)、氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)、双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)和双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物(Ⅳ)的结构式分别为(其中*表示为手性碳中心)：
Figure BDA0002065422970000023
该类手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物(Ⅳ)通式结构中，R1为芳基或者烷基取代，R2为芳基或者烷基取代，R3，R4可以为氢或者烷基取代，X为溴离子、碘离子或氯离子；
其中：步骤(1)反应结束后经洗涤，萃取，浓缩后，进行纯化分离；步骤(2)反应结束后经浓缩后，用乙醚洗涤所得固体，再进行纯化分离。
步骤(1)所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、乙醚、二氧六环、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、1.2-二氯乙烷的任意一种或者两种及两种以上的混合溶剂；
步骤(2)所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺、乙醚、二氧六环、甲苯、二甲苯的任意一种或者两种及两种以上的混合溶剂。
进一步，对于该类型手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐化合物(Ⅳ)的前述合成方法：
步骤(1)中，优选的有机溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺；
步骤(1)中，优选的碱为无机碱：碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸锂、碳酸氢钾、碳酸氢钠。
步骤(1)中，进一步优选的碱为碳酸钾；
步骤(1)中，优选的碘化物为碘化钾，碘化钠，碘化锂，碘化胺等；
步骤(1)中，进一步优选的碘化物为碘化钠；
步骤(1)中，优选的反应温度是80℃；
步骤(1)中，优选的反应时间是2-10小时；
步骤(1)中，优选的氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)为咪唑啉化合物(Ⅰ)的200％摩尔当量；
步骤(1)中，优选的碳酸钾为咪唑啉化合物(Ⅰ)的200％摩尔当量；
步骤(1)中，优选的碘化钠为咪唑啉化合物(Ⅰ)的200％摩尔当量；
步骤(2)中，优选的有机溶剂为二氯甲烷；
步骤(2)中，优选的反应温度为0-25℃；
步骤(2)中，优选的氧化剂为N-溴代丁二酰亚胺；
步骤(2)中，优选的反应温度为25℃；
步骤(2)中，优选的反应时间为1-2小时；
步骤(2)中，优选的N-溴代丁二酰亚胺为双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)的100％摩尔当量。
本发明的新型手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物，相比之前报道的一些卡宾及卡宾盐类化合物，至少有着以下的几个显著优点：
1该结构中同时拥有两类手性源，一是手性双噁唑啉位点，另一个为手性氢化咪唑位点。存在四个手性中心。在之前报道的结构中，通常只具有一类手性源，同时只有两个或者三个手性中心，尚无此类结构的开发。
2该类化合物的合成相比于之前报道的手性卡宾及卡宾盐类化合物来说，步骤非常简便，由已知前体化合物只需简单的两步合成即可制备得到，包括前体的合成也仅需四到五步即可。这为该类化合物的量化生产和应用开发提供了良好的基础。
3该类化合物手性中心的来源是基于天然氨基酸及二胺化合物，原料便宜易得，制备成本极为低廉，而其他卡宾及卡宾盐类化合物往往需要多步制备手性源或者通过拆分来得到手性源，路线冗长昂贵。该合成方法在制备成本方面有着巨大的经济效益。
4该类化合物由于有着相比于之前报道的卡宾类化合物更多种类的手性源和更多的手性中心，因此在手性催化及手性诱导以及作为手性配体方面的能力有着很强有力的作用和效果。该类结构化合物在用途方面有着广阔的应用前景。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实例1：
Figure BDA0002065422970000041
的合成：
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000042
2.76g(20mmol)K2CO3，0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.95g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000043
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.08g产物
Figure BDA0002065422970000044
收率为77％；将108mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000045
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到111.6mg产物
Figure BDA0002065422970000046
收率为90％
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.71(s,1H),7.43(m,6H),7.39–7.34(m,8H),7.31(d,J＝6.9Hz,2H),7.27(dd,J＝10.7,5.8Hz,4H),5.48(s,2H),5.20(t,J＝9.4Hz,2H),5.02(d,J＝17.4Hz,2H),4.67(t,J＝9.4Hz,2H),4.15(t,J＝8.6Hz,2H),4.06(d,J＝17.4Hz,2H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ161.7,160.0,140.9,134.3,130.3,129.7,128.8,128.0,127.8,126.5,75.6,73.3,69.5,42.8.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C35H33N4O2:541.2598；Found:541.2596。
实例2：
Figure BDA0002065422970000051
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000052
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.61g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000053
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到1.87g产物
Figure BDA0002065422970000054
收率为79％；将94mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000055
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到102mg产物
Figure BDA0002065422970000056
收率为93％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.78(s,1H),7.46(bs,10H),5.43(s,2H),4.97(d,J＝17.3Hz,2H),4.32(t,J＝9.0Hz,2H),4.00(t,J＝8.6Hz,2H),3.91–3.78(m,3H),1.06(d,J＝6.6Hz,6H),0.92(d,J＝6.7Hz,6H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.1,159.6,134.7,130.3,129.7,128.0,72.8,72.6,71.9,42.6,32.9,19.1,18.9.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C29H37N4O2:473.2911；Found:473.2874。
实例3：
Figure BDA0002065422970000057
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000061
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.75g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000062
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到1.95g产物
Figure BDA0002065422970000063
收率为78％；将100mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000064
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到101mg产物
Figure BDA0002065422970000065
收率为87％
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.71(s,1H),7.46(bs,10H),5.38(s,2H),4.93(d,J＝17.2Hz,2H),4.24(t,J＝9.4Hz,2H),4.10(t,J＝8.7Hz,2H),3.91(d,J＝16.6Hz,2H),3.86(d,J＝9.3Hz,2H),0.93(s,18H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.1,159.8,134.8,130.3,129.7,128.0,75.8,72.9,69.8,42.7,33.4,25.9.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C31H41N4O2:501.3224；Found:501.3136。
实例4：
Figure BDA0002065422970000066
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000067
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入2.09g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000068
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.56g产物
Figure BDA0002065422970000071
收率为90％；将114mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000072
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到109mg产物
Figure BDA0002065422970000073
收率为84％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.75(s,1H),7.50–7.41(m,6H),7.34(d,J＝7.3Hz,4H),7.22(d,J＝5.2Hz,6H),7.16–7.13(m,4H),5.37(s,2H),4.99(d,J＝17.3Hz,2H),4.56–4.45(m,2H),4.34(t,J＝9.0Hz,2H),4.00(t,J＝8.1Hz,2H),3.80(d,J＝17.3Hz,2H),2.98(dd,J＝13.9,5.9Hz,2H),2.72(dd,J＝13.9,7.5Hz,2H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ160.8,160.2,137.3,134.2,130.3,129.8,129.2,128.6,128.0,126.6,73.1,72.8,66.9,42.6,41.2.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C37H37N4O2:569.2911；Found:569.2892。
实例5：
Figure BDA0002065422970000074
的合成(4当量碘化钠)
将112mg(0.5mmol)
Figure BDA0002065422970000075
276mg(2mmol)K2CO3,300mg(2mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入8mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入209mg(1mmol)
Figure BDA0002065422970000076
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到210mg产物
Figure BDA0002065422970000081
收率为76％；
实例6：
Figure BDA0002065422970000082
的合成(无碘化物)
将112mg(0.5mmol)
Figure BDA0002065422970000083
276mg(2mmol)K2CO3加入到反应瓶中，抽换氮气后加入8mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入209mg(1mmol)
Figure BDA0002065422970000084
在80℃下搅拌过夜，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到62mg产物
Figure BDA0002065422970000085
收率为22％
实例7：
Figure BDA0002065422970000086
的合成(8当量的碱)
将112mg(0.5mmol)
Figure BDA0002065422970000087
552mg(4mmol)K2CO3,150mg(1mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入10mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入209mg(1mmol)
Figure BDA0002065422970000088
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到230mg产物
Figure BDA0002065422970000091
收率为81％
实例8：
Figure BDA0002065422970000092
的合成(温度为150℃)
将44.8mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000093
110mg(0.8mmol)K2CO3,60mg(0.4mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入2mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入209mg(1mmol)
Figure BDA0002065422970000094
在150℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到50mg产物
Figure BDA0002065422970000095
收率为44％
实例9：
Figure BDA0002065422970000096
的合成(氧化温度为45℃)
将114mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000097
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在45℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到98mg产物
Figure BDA0002065422970000101
收率为77％
实例10：
Figure BDA0002065422970000102
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000103
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入2.07g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000104
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.34g产物
Figure BDA0002065422970000105
收率为83％；将114mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000106
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到114mg产物
Figure BDA0002065422970000111
收率为89％
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.86(s,1H),7.44–7.25(m,14H),7.20(d,J＝7.6Hz,2H),7.02(d,J＝7.4Hz,2H),5.64(d,J＝7.4Hz,2H),5.43(dt,J＝7.4Hz,6.9Hz,2H),5.22(s,2H),5.10(d,J＝17.6Hz,2H),3.64(d,J＝17.6Hz,2H),3.43(dd,J＝18.2,6.6Hz,2H),3.21(d,J＝18.2Hz,2H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.7,159.7,141.5,139.5,133.9,130.1,129.5,128.6,128.1,127.5,125.4,125.0,84.8,76.2,72.2,42.6,39.3.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C37H33N4O2:565.2598；Found:565.2524。
实例11：
Figure BDA0002065422970000112
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000113
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.95g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000114
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.30g产物
Figure BDA0002065422970000115
收率为85％；将108mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000116
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到110mg产物
Figure BDA0002065422970000121
收率为89％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.76(s,1H),7.42(t,J＝6.3Hz,6H),7.39–7.35(m,8H),7.34–7.30(m,2H),7.28–7.24(m,4H),5.48(s,2H),5.20(t,J＝9.4Hz,2H),5.06(d,J＝17.4Hz,2H),4.71–4.61(m,2H),4.16(t,J＝8.6Hz,2H),4.07(d,J＝17.4Hz,2H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ161.8,160.0,140.9,134.3,130.3,129.8,128.9,128.1,127.8,126.6,75.6,73.3,69.5,42.8.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C35H33N4O2:541.2598；Found:541.2529。
实例12：
Figure BDA0002065422970000122
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000123
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.61g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000124
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到1.96g产物
Figure BDA0002065422970000125
收率为83％；将94mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000126
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到94mg产物
Figure BDA0002065422970000127
收率为85％
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.95(s,1H),7.61–7.36(m,10H),5.48(s,2H),5.06(d,J＝17.6Hz,2H),4.60–4.27(m,2H),4.16–3.86(m,4H),3.75(d,J＝17.6Hz,2H),1.68(dt,J＝12.9,6.6Hz,2H),0.95(d,J＝6.6Hz,4H),0.91(d,J＝6.6Hz,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.1,159.8,134.6,130.4,129.8,128.1,73.1,72.1,71.7,42.4,32.7,18.8,18.6.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C29H37N4O2:473.2911；Found:473.2844。
实例13：
Figure BDA0002065422970000131
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000132
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.75g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000133
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.11g产物
Figure BDA0002065422970000134
收率为84％；将100mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000135
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到96mg产物
Figure BDA0002065422970000136
收率为83％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.94(s,1H),7.54–7.39(m,10H),5.52(s,2H),5.10(dd,J＝17.8,1.7Hz,2H),4.31(t,J＝9.4Hz,2H),4.07(t,J＝8.6Hz,2H),3.96(t,J＝9.1Hz,2H),3.78–3.64(m,2H),0.89(s,18H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ160.2,159.6,134.6,130.4,129.9,128.1,75.6,73.1,69.8,42.2,33.4,25.9.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C31H41N4O2:501.3224；Found:501.3146。
实例14：
Figure BDA0002065422970000141
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000142
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入2.09g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000143
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.42g产物
Figure BDA0002065422970000144
收率为85％；将114mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000145
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到118mg产物
Figure BDA0002065422970000146
收率为92％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.80(s,1H),7.42(d,J＝7.4Hz,2H),7.35(t,J＝7.6Hz,4H),7.33–7.30(m,4H),7.27(d,J＝5.9Hz,6H),7.25–7.21(m,4H),5.29(s,2H),4.99(d,J＝17.4Hz,2H),4.46–4.37(m,2H),4.30(t,J＝8.9Hz,2H),4.07(t,J＝8.1Hz,2H),3.83(d,J＝17.4Hz,2H),3.07(dd,J＝13.8,7.0Hz,2H),2.78(dd,J＝13.8,7.2Hz,2H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ160.9,160.5,137.8,134.3,130.2,129.7,129.3,128.5,128.0,126.5,73.3,73.2,67.5,42.7,41.6.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C37H37N4O2:569.2911；Found:569.2846。
实例15：
Figure BDA0002065422970000151
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000152
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入2.07g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000153
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.61g产物
Figure BDA0002065422970000154
收率为92％；将112mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000155
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NBS，35.6mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到112mg产物
Figure BDA0002065422970000156
收率为87％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.54(s,1H),7.41(ddd,J＝20.9,14.9,7.4Hz,8H),7.34–7.26(m,4H),7.21(d,J＝7.2Hz,2H),7.18(d,J＝7.3Hz,4H),5.51(d,J＝7.7Hz,2H),5.34(dt,J＝7.7Hz,6.8Hz,2H),5.17(s,2H),4.83(d,J＝16.9Hz,2H),3.90(d,J＝16.9Hz,2H),3.42(dd,J＝18.0,6.8Hz,2H),3.23(d,J＝18.0Hz,2H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ160.4,159.2,141.0,139.3,134.2,130.2,129.6,128.9,127.9,127.5,125.6,125.2,84.5,76.4,72.7,42.8,39.4.
HRMS(ESI):m/z[M-Br]+calcd for C37H34BrN4O2:565.2598；Found:565.2542。
实例16：
Figure BDA0002065422970000161
的合成
将1.12g(5mmol)
Figure BDA0002065422970000162
2.76g(20mmol)K2CO3,0.15g(10mmol)NaI加入到反应瓶中，抽换氮气后加入80mL的N,N’-二甲基甲酰胺，再缓慢加入1.95g(10mmol)
Figure BDA0002065422970000163
在80℃下搅拌两小时，然后过滤，用水洗有机相，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.30g产物
Figure BDA0002065422970000164
收率为85％；将108mg(0.2mmol)
Figure BDA0002065422970000165
加入反应管中，抽换氮气后加入10mL无水二氯甲烷，在氮气环境、冰浴条件下缓慢加入NIS 45.0mg(0.2mmol)，在30℃下搅拌1小时，然后浓缩，用乙醚洗涤所得固体得到112mg产物
Figure BDA0002065422970000166
收率为83％
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.43(s,1H),7.50–7.24(m,20H),5.42(s,2H),5.21(t,J＝9.4Hz,2H),4.89(d,J＝17.4Hz,2H),4.67(dd,J＝10.1,8.6Hz,2H),4.17(d,J＝8.6Hz,2H),4.14(d,J＝17.4Hz,2H).
13C NMR(151MHz,CDCl3)δ161.7,159.6,140.9,134.1,130.4,129.8,128.9,128.2,127.8,126.6,75.7,73.7,69.5,43.0.
HRMS(ESI):m/z[M-I]+calcd for C35H33N4O2:541.2598；Found:541.2569。
实例17：
Figure BDA0002065422970000167
作为配体的实例
将7.4mg(0.012mmol)
Figure BDA0002065422970000171
6.2mg(0.01mmol)Yb(OTf)3，0.96mg(0.012mmol)叔丁醇锂加入到反应管中，抽换氮气后加入1mL的四氢呋喃，在室温下搅拌1小时，然后加入12.8mg(0.1mmol)频哪醇硼烷，在室温下继续搅拌1小时，最后加入12mg(0.1mmol)苯乙酮，在40℃下搅拌十二小时。然后用饱和氯化铵淬灭，加入乙酸乙酯萃取，浓缩，柱层析，得到2.30g产物
Figure BDA0002065422970000172
收率为70％，19％ee。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类手性化合物，其特征在于：其结构式为：
Figure FDA0004159958720000011
其中Ph表示苯基，Bn表示苄基。
2.一种权利要求1所述的双噁唑啉-氢化咪唑卡宾类手性化合物的合成方法，其特征在于：通过对亚甲基保护的二胺类化合物双噁唑啉链取代，再进一步氧化，得到相应的手性双噁唑啉-氢化咪唑卡宾盐类化合物；
包括以下步骤(1)、(2)：
Figure FDA0004159958720000012
其中，*、R1、R2、R3、R4、X与权利要求1中各化合物上的手性碳中心、取代基团或卤素离子相对应；
步骤(1)：在有机溶剂中，咪唑啉化合物(Ⅰ)，氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)，碱，碘化物，在10-150℃的条件下反应2-72小时合成双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)；所述反应中氯代单噁唑啉化合物(Ⅱ)为咪唑啉化合物(Ⅰ)的100-800％摩尔当量；碱为咪唑啉化合物(Ⅰ)的0-800％摩尔当量；碘化物为咪唑啉化合物(Ⅰ)的0-400％摩尔当量；
步骤(2)：在有机溶剂中，双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)，氧化剂，在0-100℃的条件下发生氧化反应0.2-72小时合成双噁唑啉-氢化咪唑卡宾化合物(Ⅳ)；所述氧化剂为N-溴代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺，N-氯代丁二酰亚胺，用量为双噁唑啉-咪唑啉化合物(Ⅲ)的50-200％摩尔当量。
3.根据权利要求2所述的双噁唑啉-氢化咪唑卡宾类手性化合物的合成方法，其特征在于：步骤(1)反应结束后经洗涤，萃取，浓缩后，进行纯化分离；步骤(2)应结束后经浓缩后，用乙醚洗涤所得固体，再进行纯化分离。
4.根据权利要求2所述的双噁唑啉-氢化咪唑卡宾类手性化合物的合成方法，其特征在于：步骤(1)所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、乙醚、二氧六环、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、1.2-二氯乙烷的任意一种或者两种及两种以上的混合溶剂；步骤(2)所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺、乙醚、二氧六环、甲苯、二甲苯的任意一种或者两种以上的混合溶剂。
5.权利要求1所述的双噁唑啉-氢化咪唑卡宾类手性化合物作为催化剂的应用。
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