CN114539312A - 一种铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铑催化不对称氢化制备α‑或β‑胺基膦酸酯衍生物的方法,由铑与双齿膦‑亚磷酰胺酯配体催化体系催化α‑或β‑胺基膦酸酯的反应,高效、高对映选择性地制备一系列手性α‑或β‑胺基膦酸酸衍生物的方法。该反应以铑金属前体和双齿膦‑亚磷酰胺酯配体在二氯甲烷等溶剂中原位生成的金属络合物为催化剂,在高压反应釜中室温条件下进行,是一条操作简单、高收率、高对映选择性的合成新路线。

Description

一种铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域,具体涉及一种铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
光学活性的α-和β-胺基膦酸衍生物是相应氨基酸的生物立体异构体,在生物化学和药物中被广泛用作抗癌药物、酶活性物质抑制剂,催化抗体、除草剂、杀菌剂及抗菌药物等[(a)P.Kafarski,B.Lejczak,Phosphorus Sulfur Silicon Relat.Elem.1991,63,193;(b)Aminophosphonic and aminophosphinic acids:Chemistry and biologicalactivity(Eds.:V.P.Kukhar,H.R.Hudson),Wiley,Chichester,2000.]。因此,在过去几十年里对于α-和β-胺基膦酸衍生物的不对称合成已经有了较多的研究。近年来几种涉及不同类型键形成反应的催化不对称方法已经用于α-氨基膦酸衍生物的合成。但从原子经济性和反应效率上看,催化不对称氢化(APH)无疑是合成手性α-或β-胺基膦酸衍生物最有效的方法。目前通过该方法合成α-或β-胺基磷酸衍生物的研究仍然有限。自1985年
Figure BDA0002794369190000011
等首次报道基于Rh或Ru与双膦配体的催化体系用于乙酰氨基膦酸酯的不对称氢化反应以来[(c)U.
Figure BDA0002794369190000012
I.Hoppe,A.Thiele,LiebigsAnn.Chem.1985,555.],催化不对称氢化制备α-氨基膦酸衍生物已取得巨大进展,许多催化剂体系适用于该反应[(d)M.J.Burk,T.A.Stammers,J.A.Straub,Org.Lett.1999,1,387;(e)I.D.Gridnev,M.Yasutake,T.Imamoto,I.P.Beletskaya,Proc.Natl.Acad.Sci.USA2004,101,5385;(f)D.Y.Wang,J.D.Huang,X.P.Hu,J.Deng,S.B.Yu,Z.C.Duan,Z.Zheng,J.Org.Chem.2008,73,2011;(gJ.Wassenaar,J.N.H.Reek,J.Org.Chem.2009,74,8403)。相反,以催化不对称氢化方法直接获得β-氨基膦酸衍生物的研究较少。其中Rh或Ir与双膦配体的催化体系催化氢化β-芳基取代的β-烯胺基膦酸酯已经取得了一定成效[(h)R.Kadyrov,J.Holz,B.Schaffner,O.Zayas,J.Almena,A.Borner,Tetrahedron:Asymmetry.2008,19,1189.(i)S.Doherty,J.G.Knight,A.L.Bell,S.El-Menabawey,C.M.Vogels,A.Decken,S.A.Westcott,Tetrahedron:Asymmetry.2009,20,1437.(j)S.E.Lyubimov,E.A.Rastorguev,T.A.Verbitskaya,E.G.Rys,V.N.Kalinin,V.A.Davankov,Russ.J.Phys.Chem.B.2010,4,1241.]。虽然丁奎玲课题组实现了单齿亚磷酰胺酯配体与铑催化体系对α-或β-烯酰胺膦酸酯的不对称氢化反应[(k)J.Z.Zhang,Y.Li,Z.Wang,K.L.Ding,Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,11743.],但目前同时适用于α-和β-胺基磷酸衍生物的催化不对称氢化合成的催化剂体系还非常少,因此开发一种有效的通用催化体系同时适用于α-或β-胺基磷酸衍生物的不对称催化氢化合成仍具有积极的科学和现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种由铑与双齿膦-亚磷酰胺酯配体催化体系催化α-或β-烯酰胺膦酸酯的反应,高效制备一系列α-或β-胺基膦酸衍生物的方法。该反应以铑金属前体和双齿膦-亚磷酰胺酯配体在二氯甲烷等溶剂中原位生成的金属络合物为催化剂,在高压反应釜中室温条件下进行,是一条操作简单、高收率、高区域选择性的合成新路线。
具体地,本发明的技术方案如下所述:
本发明提供了一种α-或β-胺基膦酸衍生物的制备方法,所述方法包括以铑与双齿膦-亚磷酰胺酯配体催化体系以催化不对称氢化方式催化α-或β-烯酰胺膦酸酯(其结构如式I、II所示)的反应,高效、高对映选择性地制备一系列手性α-或β-胺基膦酸衍生物(其结构如式III、IV所示)的方法
Figure BDA0002794369190000021
其中,R选自氢、C1-C40烷基、C1-C40烷氧基、C3-C12环烷基、苯基、苄基、苯氧基、卤素、硝基、酰胺基、羟基、羧基、酯基或氰基等中的一种或多种,所述取代基个数为1-5个;
R1选自甲酰基、乙酰基、苯甲酰基等酰基及甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基、苄氧基羰基等酰氧基团;
R2为C1-C40烷基、C3-C12环烷基、苯基或取代苯基、苄基或取代苄基、萘基或取代萘基、杂环芳香基团或取代杂环芳香基团;所述取代苯基、取代萘基、取代杂环芳香基团的取代基选自C1-C40烷基、C1-C40烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或多种;所述杂环芳香基团是指含一种或多种N、O、S等杂原子的五元或六元芳香基团;
在本发明中所述的C1-C40烷基尤其指C1-C5烷基,以及,所述C1-C40烷氧基尤其指C1-C5烷氧基。
在本发明中,如无特殊说明,本发明所述的α-或β-烯酰胺膦酸酯以及手性α-或β-胺基膦酸衍生物均如此处所定义
在本发明中,所述催化剂为铑金属络合物,其以铑金属前体和双齿膦-亚磷酰胺酯配体原位生成。
其中,所述铑金属前体为铑盐,选自无水无水RhCl3、水合RhCl3、[Rh(COD)Cl]2、[Rh(NBD)Cl]2、[Rh(NBD)2]BF4、[Rh(COD)2]BF4、[Rh(COD)2]SbF6、[Rh(NBD)2]SbF6中的一种。
所述双齿膦-亚磷酰胺酯配体具有式L所示结构:
Figure BDA0002794369190000031
其中,R3为H、烷基和环烷基等C1~C40内的含或不含N、S、O、P等官能团的脂肪基团;苄基等C7-C60在内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团与脂肪基的组合基团;芳基等C6-C60内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;R3优势结构为H、CH3。R4为H,C1-C40内的烷基或C6-C60在内的芳基,其优势结构为H、CH3
Ar为C6-C60内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;其优势结构为苯基;
X基团为:手性或非手性的含或不含N、S、O、P等官能团的脂肪基团;含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;手性或非手性的含或不含N、S、O、P等官能团的联苯或联萘类芳香基团;其优势结构为以下含轴手性、螺旋手性结构的联苯、联萘结构:
Figure BDA0002794369190000041
在本发明中,所述Rh金属前体优选为[Rh(COD)2]BF4,以此金属前体制备得到的铑催化剂的催化活性较好,收率较高。
在本发明中,所述膦-亚磷酰胺酯配体中R3为CH3,R4为CH3,Ar为苯基,X为下图结构(X-1)时,以此结构的配体(L-1)制备得到的铑催化剂的催化活性较好,以此催化剂催化的反应收率较高。
Figure BDA0002794369190000042
在本发明中,所述铑盐与膦-亚磷酰胺酯配体的摩尔比1:0.1-10,优选为1:1-5,更优选为1:1.1。
在本发明中,所述α-或β-胺基膦酸衍生物的制备方法包括以下步骤:
1)氮气保护下,将铑盐与膦-亚磷酰胺酯配体按摩尔比1:0.1-1:10在反应介质中搅拌0.5-2小时制得铑催化剂溶液;
2)在氮气保护下,将上述制备的手性铑催化剂溶液转移至装有α-或β-烯酰胺膦酸酯的安培瓶中,将安培瓶放入反应釜,用氢气置换三次后保持反应釜氢气压力为25-100bar。室温搅拌0.5-48小时;反应完毕后,减压旋蒸除去溶剂,柱层析分离,得到手性α-或β-胺基膦酸衍生物;
在本发明中,所述反应介质选自质子性溶剂和/或非质子性溶剂。
在本发明的所述反应介质选自甲醇、乙醇、甲苯、乙腈和二氯甲烷中的一种或多种;尤其当反应介质为二氯甲烷时,反应更容易进行。(上述反应介质均为无水介质)。
在本发明中,所述铑催化剂与底物的摩尔比为0.001-1:1,优选为0.01:1。
氢气压力:25-100bar,优先为50-60bar。
时间:0.5-48小时,优先反应时间为24小时。
在本发明中,所述手性α-或β-烯酰胺膦酸酯的制备方法按以下反应路线进行:
Figure BDA0002794369190000051
所述方法包括:在反应瓶中加入金属前体[Rh]及配体L,氮气保护下加入DCM,室温搅拌,得到铑催化剂溶液;然后将该催化剂溶液在氮气保护下加入到含底物的安培瓶中,氢气高压反应釜中室温搅拌反应,反应完毕后减压浓缩至基本无溶剂,硅胶柱层析分离,减压浓缩,真空干燥的步骤。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、反应底物来源丰富、廉价易得;
2、配体和催化剂易制备,活性高,对映选择性好;
3、反应条件温和,操作简便;
4、底物适用范围广,对于所述的各类α-或β-烯酰胺膦酸酯都能进行反应并得到理想效果。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。以下,结合附图来详细说明本发明的实施方案,其中:
图1为实施例1制备的手性(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙基)膦酸二甲酯III-1的核磁共振氢谱;
图2为实施例1制备的手性(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙基)膦酸二甲酯III-1的核磁共振磷谱;
图3为实施例4制备的手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二乙酯III-2的核磁共振氢谱;
图4为实施例4制备的手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二乙酯III-2的核磁共振磷谱;
图5为实施例5制备的手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二叔丁酯III-3的核磁共振氢谱;
图6为实施例5制备的手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二叔丁酯III-3的核磁共振磷谱;
图7为实施例6制备的手性产物(R)-二甲基(2-苯甲酰胺基-2-(4-氯苯基)乙基)膦酸酯III-4的核磁共振氢谱;
图8为实施例6制备的手性产物(R)-二甲基(2-苯甲酰胺基-2-(4-氯苯基)乙基)膦酸酯III-4的核磁共振磷谱
图9为实施例7制备的手性产物(1-乙酰氨基-2-(4-氟苯基)乙基)膦酸二甲酯IV-1的核磁共振氢谱;
图10为实施例7制备的手性产物(1-乙酰氨基-2-(4-氟苯基)乙基)膦酸二甲酯IV-1的核磁共振磷谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。本发明所使用的试剂或原料均可通过常规途径购买获得,如无特殊说明,本发明所使用的试剂或原料均按照本领域常规方式使用或者按照产品说明书使用。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。本发明实施例的核磁共振是通过Bruker 400核磁共振仪测定,高效液相色谱(HPLC)是通过Agilent 1100系列高效液相色谱测定。
实施例1[Rh(COD)2]BF4和L-1络合作为催化剂催化氢化(Z)-(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙烯基)膦酸二甲酯(I-1)反应,生成手性(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙基)膦酸二甲酯(III-1)。
Figure BDA0002794369190000071
氮气保护下,将[Rh(COD)2]BF4(0.00125mmol,1mol%),手性膦-亚磷酰胺配体L-1(0.001375mmol,1.1mol%)溶于二氯甲烷(1.0mL)中,室温(25℃)下搅拌1小时,加入底物(Z)-(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙烯基)膦酸二甲酯I-1(0.125mmol)的二氯甲烷(1.0mL)溶液,将其置于高压反应釜中,氢气置换3次,然后通入55bar氢气,室温(25℃)下反应24小时。慢慢释放氢气,除去溶剂后用硅胶柱分离得到(S)-(2-苯甲酰胺基-2-苯基乙基)膦酸二甲酯III-1。转化率99%。91%ee was determinedby chiral HPLC(chiralcel OD-H,n-hexane/i-PrOH=80/20,0.8mL/min,220nm,40℃):tR(major)=11.1min,tR(minor)=14.5min.1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.14(d,J=7.2Hz,1H),7.94(t,J=9.3Hz,2H),7.53–7.46(m,1H),7.43(t,J=7.3Hz,2H),7.40–7.30(m,4H),7.28–7.22(m,1H),5.61(ddd,J=25.9,13.1,6.7Hz,1H),3.71(t,J=10.7Hz,3H),3.39(d,J=11.1Hz,3H),2.56–2.32(m,2H).31PNMR(162MHz,CDCl3)δ30.74.产物的核磁共振氢谱、磷谱如图1、图2所示。
实施例2
将实施例1中的配体L-1用配体L-2代替,其余同实施例1。反应得到化合物I-1,收率99%,96%ee。
L-2的结构式如下:
Figure BDA0002794369190000072
实施例3
将实施例1中的配体L-1用配体L-3代替,其余同实施例1。反应得到化合物I-1,收率99%,98%ee。
L-3的结构式如下:
Figure BDA0002794369190000081
实施例4
将实施例1中底物用(Z)-(2-乙酰氨基-2-苯基乙烯基)膦酸二乙酯I-2代替,其余同实施例1。得到手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二乙酯III-2。转化率为98%。91%ee was determinedby chiral HPLC(chiralcel OD-H,n-hexane/i-PrOH=85/15,0.8mL/min,254nm,40℃):tR(major)=7.59min,tR(minor)=9.36min.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.29(m,4H),7.24(ddd,J=8.7,5.8,3.3Hz,1H),7.18–7.05(m,1H),5.59–5.18(m,1H),4.05(p,J=7.2Hz,3H),3.97–3.55(m,3H),2.56–2.17(m,3H),2.04(s,4H),1.30(t,J=7.0Hz,4H),1.06(t,J=7.0Hz,4H).31PNMR(162MHz,CDCl3)δ27.59。产物的核磁共振氢谱、磷谱如图3、图4所示。
Figure BDA0002794369190000082
实施例5
将实施例1中底物用(Z)-(2-乙酰氨基-2-苯基乙烯基)膦酸二叔丁酯I-3代替,其余同实施例1。得到手性产物(2-乙酰氨基-2-苯基乙基)膦酸二叔丁酯III-3。转化率为98%。99%ee was determinedby chiral HPLC(chiralcel OD-H,n-hexane/i-PrOH=85/15,0.8mL/min,254nm,40℃):tR(major)=4.91min,tR(minor)=3.93min.1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.36–7.27(m,4H),7.25–7.19(m,1H),7.17(d,J=6.9Hz,1H),5.38–5.04(m,1H),2.18(dd,J=16.9,6.7Hz,2H),2.03(s,3H),1.51(s,9H),1.32(s,9H).31PNMR(162MHz,CDCl3)δ19.06.产物的核磁共振氢谱、磷谱如图5、图6所示。
Figure BDA0002794369190000091
实施例6I
将实施例1中底物用(Z)-二甲基(2-苯甲酰胺基-2-(4-氯苯基)乙烯基)膦酸酯I-4代替,其余同实施例1。得到手性产物(R)-二甲基(2-苯甲酰胺基-2-(4-氯苯基)乙基)膦酸酯III-4。转化率为98%。93%ee was determinedby chiral HPLC(chiralcel OD-H,n-hexane/i-PrOH=80/20,0.8mL/min,220nm,40℃):tR(major)=9.13min,tR(minor)=16.07min.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23(d,J=7.2Hz,1H),7.96–7.88(m,2H),7.54–7.40(m,3H),7.35–7.27(m,4H),5.55(ddd,J=25.8,12.6,7.0Hz,1H),3.71(d,J=11.0Hz,3H),3.46(d,J=11.1Hz,3H),2.49–2.31(m,2H).31PNMR(162MHz,CDCl3)δ30.35.产物的核磁共振氢谱、磷谱如图7、图8所示。
Figure BDA0002794369190000092
实施例7
将实施例1中底物用(1-乙酰氨基-2-(4-氟苯基)乙烯基)膦酸二甲酯II-1代替,其余同实施例1。得到手性产物(1-乙酰氨基-2-(4-氟苯基)乙基)膦酸二甲酯IV-1。转化率为98%。96%ee was determined by chiral HPLC(chiralcel AD-H,n-hexane/i-PrOH=95/5,0.8mL/min,220nm,40℃):tR(major)=18.5min,tR(minor)=24.6min.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.26–7.12(m,2H),6.97(ddd,J=10.7,5.9,2.5Hz,2H),6.78(d,J=9.9Hz,1H),4.85–4.65(m,1H),3.76(dd,J=10.7,3.5Hz,6H),3.21–3.08(m,1H),2.90(dt,J=14.4,10.6Hz,1H),1.90(d,J=1.0Hz,3H).31P NMR(162MHz,CDCl3)δ26.59。产物的核磁共振氢谱、磷谱如图9、图10所示。
Figure BDA0002794369190000101
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述方法为以铑与双齿膦-亚磷酰胺酯配体形成的铑催化剂,来催化α-或β-胺基膦酸酯的不对称氢化反应,制备手性α-或β-胺基磷酸衍生物。
2.根据权利要求1所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述α-或β-胺基膦酸酯结构式如下:
Figure FDA0002794369180000011
所述手性α-或β-胺基磷酸衍生物结构式如下:
Figure FDA0002794369180000012
其中,R选自氢、C1-C40烷基、C1-C40烷氧基、C3-C12环烷基、苯基、苄基、苯氧基、卤素、硝基、酰胺基、羟基、羧基、酯基或氰基等中的一种或多种,所述取代基个数为1-5个;
R1选自甲酰基、乙酰基、苯甲酰基等酰基及甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基、苄氧基羰基等酰氧基团;
R2为C1-C40烷基、C3-C12环烷基、苯基或取代苯基、苄基或取代苄基、萘基或取代萘基、杂环芳香基团或取代杂环芳香基团;所述取代苯基、取代萘基、取代杂环芳香基团的取代基选自C1-C40烷基、C1-C40烷氧基、卤素、硝基、酯基或氰基中的一种或多种;所述杂环芳香基团是指含一种或多种N、O、S等杂原子的五元或六元芳香基团。
3.根据权利要求1所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述铑催化剂为金属络合物,其以铑金属前体和双齿膦-亚磷酰胺酯配体原位生成;
其中,所述铑金属前体为铑盐,选自无水无水RhCl3、水合RhCl3、[Rh(COD)Cl]2、[Rh(NBD)Cl]2、[Rh(NBD)2]BF4、[Rh(COD)2]BF4、[Rh(COD)2]SbF6、[Rh(NBD)2]SbF6中的一种;
所述双齿膦-亚磷酰胺酯配体具有式L所示结构:
Figure FDA0002794369180000021
其中,R3为H、烷基和环烷基等C1~C40内的含或不含N、S、O、P等官能团的脂肪基团;苄基等C7-C60在内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团与脂肪基的组合基团;芳基等C6-C60内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;R3优势结构为H、CH3。R4为H,C7-C60在内的烷基或芳基,其优势结构为H、CH3
Ar为C6-C60内的含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;其优势结构为苯基;
X基团为:手性或非手性的含或不含N、S、O、P等官能团的脂肪基团;含或不含N、S、O、P等官能团的芳香基团;手性或非手性的含或不含N、S、O、P等官能团的联苯或联萘类芳香基团;其优势结构为以下含轴手性、螺旋手性结构的联苯、联萘结构:
Figure FDA0002794369180000022
4.根据权利要求3所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述铑金属前体与膦-亚磷酰胺酯配体的摩尔比1:0.1-10。
5.根据权利要求1所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,方法包括:
催化剂制备:氮气保护下,将铑金属前体与膦-亚磷酰胺酯配体按摩尔比1:0.1-1:10在反应介质中搅拌0.5-2小时制得手性铑催化剂溶液;
手性α-或β-胺基膦酸衍生物的制备:氮气保护下,将上述制备的手性铑催化剂溶液转移至装有α-或β-胺基膦酸酯的安瓿瓶中,将安瓿瓶放入反应釜,用氢气置换三次后保持反应釜氢气压力为25-100bar,室温搅拌0.5-48小时;反应完毕后,减压旋蒸除去溶剂,柱层析分离,得到手性α-或β-胺基膦酸衍生物。
6.根据权利要求5所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述反应介质选自质子性溶剂和/或非质子性溶剂。
7.根据权利要求6所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述反应介质选自甲醇、乙醇、甲苯、乙腈和二氯甲烷中的一种或多种。
8.根据权利要求1或5所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述铑催化剂与底物α-或β-胺基膦酸酯的摩尔比为0.001-1:1。
9.根据权利要求5所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,氢气压力:25-100bar;时间:0.5-48小时。
10.根据权利要求1或5所述铑催化不对称氢化制备α-或β-胺基膦酸酯衍生物的方法,其特征在于,所述方法还包括反应完毕后减压浓缩至基本无溶剂,硅胶柱层析分离,减压浓缩,真空干燥的步骤。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1768944A (zh) * 2004-11-01 2006-05-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种以膦-亚磷酰胺酯为配体的催化剂及制法和应用
CN1951945A (zh) * 2005-10-20 2007-04-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种膦-亚磷酰胺酯配体和制备方法及应用
CN112209965A (zh) * 2019-07-12 2021-01-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种手性n-(2-(磷酰基)-1-苯乙基)酰胺的制备方法及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1768944A (zh) * 2004-11-01 2006-05-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种以膦-亚磷酰胺酯为配体的催化剂及制法和应用
CN1951945A (zh) * 2005-10-20 2007-04-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种膦-亚磷酰胺酯配体和制备方法及应用
CN112209965A (zh) * 2019-07-12 2021-01-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种手性n-(2-(磷酰基)-1-苯乙基)酰胺的制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《有机化学》: ""非对称杂化的手性膦-亚磷酰胺酯配体在不对称催化反应中的应用进展"", 《有机化学》, vol. 32, pages 2239 - 2247 *
RENAT KADYROV等: ""Synthesis of chiral β-aminophosphonates via Rh-catalyzed asymmetric hydrogenation of β-amido-vinylphosphonates"", 《TETRAHEDRON: ASYMMETRY》, vol. 19, pages 1189 - 1192, XP022700396, DOI: 10.1016/j.tetasy.2008.04.019 *

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