CN114591369B - 一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用 - Google Patents

一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用，所述亚磷酰胺配体选自具有式I所示结构式的配体中的任一种。本申请提供的此类配体与钯结合可以催化不对称脱羧烯丙基取代反应，以优异的对映选择性构建碳碳键。

Description

一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用
技术领域
本申请涉及一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用，属于有机合成领域。
背景技术
不对称催化反应是当前合成有机化学的重点研究领域之一，该技术利用手性小分子或金属-手性配体络合物作催化剂，可以实现手性分子的高效构建。实现高对映选择性的不对称催化反应，关键是发展出新型高效的手性配体和催化剂。经过多年的发展，目前已经开发出了众多具有新颖骨架结构的手性配体，并且其中数个不对称催化反应体系已经成功用于工业化生产，创造了巨大的经济效益。尽管如此，由于不对称催化反应的特异性，目前尚不存在一种催化剂可以针对大部分反应都展现出良好的催化效果，尤其面对开发出的新反应。因此，发展结构新颖，具有优异立体选择性控制的手性配体，依然是不对称催化领域的研究主题。
不对称烯丙基取代反应是有机合成中的一类极其重要的的反应，它可以向体系中引入烯丙基以便于后期的进一步官能团化，也可以一步合成烯丙基醚，烯丙基胺，烯丙基硫等结构。如果扩展烯丙基前体的结构形成环内酯，那么该反应还可用于构建具有生理活性的杂环或非杂环产物，其环状产物可从五元至十二元。但是，由于烯丙基位阻小且存在两个亲电位点，反应产物中存在的化学选择性和立体选择性控制问题一直是一个难点。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种亚磷酰胺配体及其制备方法、应用，本申请提供的此类配体与钯结合可以催化不对称脱羧烯丙基取代反应，以优异的对映选择性构建碳碳键。
根据本申请的第一方面，提供了一种亚磷酰胺配体，所述亚磷酰胺配体选自具有式I所示结构式的配体中的任一种：
在式I中，R1选自氢、C1～C10的烷基中的任一种；
R2选自氢、硝基、取代的C1～C10的烷基中的任一种；
n选自1、2、3或4。
优选地，n选自1或2。
可选地，在式I中，R1选自氢、C1～C6的烷基中的任一种；
R2选自氢、硝基、取代的C1～C6的烷基中的任一种；
优选地，R1选自氢、C1～C4的烷基中的任一种。
可选地，在式I中，螺二氢茚部分具有轴向手性，2位具有中心手性。
可选地，所述亚磷酰胺配体包括消旋体、对映异构体或非对应异构体。
可选地，所述亚磷酰胺配体中的螺二氢茚结构具有C2对称性。
可选地，本发明可作为手性单膦配体用于钯催化的不对称烯丙基烷基化反应，具有很好的立体控制能力。
可选地，所述取代的C1～C10的烷基中的取代基选自卤素。
可选地，在所述式I中，1位上的碳为左旋、右旋或消旋；
2位上的碳为左旋、右旋或消旋。
可选地，所述亚磷酰胺配体选自(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，S)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-三氟甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[b]氮杂卓亚磷酰胺中的任一种。
可选地，本发明的螺环亚磷酰胺配体具有如下结构：
该配体中的螺二氢茚结构具有C2对称性，具有如上结构的均为R构型结构。本发明所说的螺环亚磷酰胺应包含R构型，S构型以及外消旋体。
根据本申请的第二方面，还提供了一种上述亚磷酰胺配体的制备方法，所述方法包括：
(1)在非活性气氛下，将含有化合物M和三氯化磷的混合物I，反应I，得到中间产物；
(2)在非活性气氛下，将含有所述中间产物和螺环二酚的混合物II，反应II，即可得到所述亚磷酰胺配体；
所述化合物M选自具有式II所示结构式的化合物中的至少一种：
可选地，所述反应I的条件为：反应温度为60～100℃；反应时间为2～10h；
所述反应II的条件为：反应温度为0～25℃；反应时间为6～24h。
可选地，所述反应I的温度上限独立地选自100℃、90℃、80℃、70℃，下限独立地选自60℃、90℃、80℃、70℃。
可选地，所述反应I的时间上限独立地选自10h、8h、6h、4h，下限独立地选自2h、8h、6h、4h。
可选地，所述反应II的温度上限独立地选自25℃、15℃，下限独立地选自0℃、15℃。
可选地，所述反应II的时间上限独立地选自24h、18h、10h、8h、6h、4h，下限独立地选自6h、18h、10h、8h、6h、4h。
可选地，所述方法包括：化合物M和三氯化磷溶于溶剂，在惰性气氛中反应2-10小时，生成喹啉取代的二氯化膦中间体，反应物摩尔比为1:1，温度范围60-100℃。然后冷却至0℃，加入螺环二酚溶液，摩尔比为1:1，反应6-24小时，即可生成相应产物，反应式如下：
可选地，所述化合物M、三氯化磷和螺环二酚的摩尔比为1:1:1-1:1:2。
可选地，在所述混合物I中，还包括溶剂A；所述溶剂A选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚中的至少一种；
在所述混合物II中，还包括溶剂B；所述溶剂B选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚中的至少一种。
可选地，通过改变化合物M的结构，即可得到不同结构的螺环亚磷酰胺配体。
根据本申请的第三方面，提供了一种金属配位化合物，所述金属配位化合物包括金属离子和配体；所述配体选自上述亚磷酰胺配体、根据上述方法制备得到的亚磷酰胺配体中的至少一种。
可选地，所述金属离子选自钯离子。
可选地，本申请中提供的螺环亚磷酰胺配体可制成钯(0)络合物作为催化剂用于烯基噁嗪酮的不对称脱羧并与缺电子烯烃发生[4+2]成环反应，催化剂用量为反应底物摩尔的1％-20％，反应温度为0-80℃，反应时间为1-24小时。
根据本申请的第四方面，提供了一种上述金属配位化合物的制备方法，所述方法包括：在非活性气氛下，将含有钯源和配体的混合物III，反应III，即可得到所述金属配位化合物。
可选地，所述钯源选自Pd2(dba)3·CHCl3、Pd2(dba)3、Pd(dba)2中的至少一种。
可选地，在所述混合物III中，还包括溶剂C；所述溶剂C选自N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二甲基亚砜、苯、甲苯中的至少一种。
可选地，所述钯源和配体的摩尔比为1:1～1:2。
可选地，所述反应III的条件为：反应温度为0～50℃；反应时间为0.25～2h。
根据本申请的第五方面，提供了一种催化剂，所述催化剂选自上述金属配位化合物、根据上述方法制备得到的金属配位化合物中的至少一种。
根据本申请的第六方面，提供了一种上述催化剂在构建手性分子反应中的应用。
可选地，所述构建手性分子反应选自烯烃氢化反应、偶联反应、烯丙基取代反应中的至少一种。
根据本申请的第七方面，提供了一种化合物I，所述化合物I选自具有式III所示结构式的化合物中的至少一种：
在式III中，R5选自取代的砜基、具有式III-1所示结构式的基团中的任一种；
R3、R4独立地选自氢、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的烷硫基、取代的C1-C8的烷基、卤素、氨基、取代的氨基、取代的羰基中的任一种；
在式III-1中，R'选自C1-C10的烷基、卤素取代的C1-C10的烷基、芳基取代的C1-C10的烷基中的任一种。
可选地，所述取代的C1-C8的烷基中的取代基选自卤素；
所述取代的氨基中的取代基选自C1-C10的烷基；
所述取代的羰基中的取代基选自C1-C8的烷氧基；
所述取代的砜基中的取代基选自C6-C20的芳基、取代的C6-C20的芳基中的任一种；
优选地，所述取代的C6-C20的芳基中的取代基选自C1-C10的烷基、C1-C10的烷氧基中的任一种。
可选地，所述化合物I的非对映选择性大于50:1；对映选择性大于90％。
可选地，其特征在于，R5选自苯磺酰基、对甲苯磺酰基、对甲氧基苯磺酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、1,1,1-三氯乙氧基羰基、苄氧基羰基、9-芴甲氧基羰基中的任一种。
根据本申请的最后一方面，提供了一种上述化合物I的制备方法，所述方法包括：
将含有化合物O和化合物P的混合物IV，在催化剂的存在下，反应IV，即可得到所述化合物I；
所述化合物O选自具有式IV所示结构式的化合物中的任一种：
所述化合物P选自具有式V所示结构式的化合物中的任一种：
所述催化剂选自权利要求4所述的金属配位化合物、根据权利要求5所述方法制备得到的金属配位化合物中的至少一种。
可选地，制备化合物I的反应式如下：
上式中，L*选自(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，S)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-三氟甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[b]氮杂卓亚磷酰胺中的任一种。
可选地，所化合物O、化合物P和催化剂的摩尔比为100-300:100-300:1-20。
可选地，所述反应IV的条件为：反应温度为0～80℃；反应时间为1～24h。
可选地，所述反应IV的温度上限独立地选自80℃、60℃、40℃、20℃，下限独立地选自0℃、60℃、40℃、20℃。
可选地，在所述混合物IV中，还包括溶剂D；所述溶剂D选自有机溶剂；
优选地，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈、乙酸乙酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
本申请中，C1～C10指所包含的碳原子数。对所述“取代烷基”、“取代芳基”的碳原子限定，是指烷基、芳基本身所含的碳原子数，而非取代后的碳原子数。如C1～C10的取代烷基，指碳原子数为1～10的烷基上，至少一个氢原子被取代基取代。
本申请中，“烷基”是由烷烃化合物分子上失去任意一个氢原子所形成的基团。所述烷烃化合物包括直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、带有支链的环烷烃。
本申请中，“芳基”是芳香族化合物分子上失去芳香环上一个氢原子所形成的基团；如甲苯失去苯环上甲基对位的氢原子所形成的对甲苯基。
本申请中，卤素是指F、Cl、Br、I。
本发明提及的螺环亚磷酰胺配体与钯形成的络合物具有合适的电子效应和空间立体效应，因此可以有效催化烯基苯并噁嗪酮脱羧，并与3-氰基香豆素发生[4+2]关环反应得到一系列的手性四元并环产物，该产物非对映选择性>50:1,对映选择性>90％,目前还没有关于该产物不对称合成的报道。
本申请中的化合物I具有潜在的生物活性和药理活性。
本申请能产生的有益效果包括：
1，本发明公开了一类结构新颖的螺环亚磷酰胺结构。
2，本发明采用一锅法合成此类结构的螺环亚磷酰胺配体。
3，此类亚磷酰胺配体可用于过渡金属催化的不对称脱羧[4+2]成环反应，构建一系列手性并环化合物。
4，与现有的亚磷酰胺配体相比，该配体结构新颖，且合成方法便捷，具有广谱适用性。另外，针对钯催化脱羧不对称[4+2]成环反应，此类配体具有更好的立体选择性控制能力，明显好于已经公开的配体。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。
本申请实施例中的核磁谱图通过Bruker Avance II 400NMR测得；对映选择性通过Agilent HPLC 1100和Daicel AD-H手性柱测得。
实施例1
(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃(2mL)，降温至0℃后加入1,2,3,4-四氢喹啉(266mg,2.0mmol)，然后升温至70℃反应4小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，升至室温反应12小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到438mg白色固体，收率为53％。
1H NMR(700MHz,CDCl3)δ7.32(d,J＝8.0Hz,1H),7.20(t,J＝7.7Hz,1H),7.12(t,J＝7.7Hz,1H),7.09(d,J＝7.3Hz,1H),7.07–7.00(m,3H),6.95–6.89(m,2H),6.62(d,J＝7.6Hz,1H),3.20–3.14(m,1H),3.09(ddd,J＝20.9,15.6,6.4Hz,2H),2.91–2.82(m,2H),2.71(t,J＝6.3Hz,2H),2.28(ddd,J＝26.3,11.9,6.3Hz,2H),2.10–1.97(m,3H),1.72–1.64(m,1H),1.62–1.57(m,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ147.58,147.53,145.94,145.92,145.73,145.66,145.43,142.61,142.50,142.47,142.34,140.47,129.73,129.71,128.65,128.64,128.32,126.87,126.82,126.46,126.43,121.80,121.79,121.62,121.60,121.26,121.21,121.14,120.83,117.50,117.18,58.92,41.06,41.01,38.58,38.09,31.06,30.64,27.22,23.26.31P NMR(162MHz,CDCl3)δ117.61.
实施例2
(R,R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入(R)-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉(295mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至70℃反应4小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，升至室温反应12小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到465mg白色固体，收率为54％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.25(d,J＝8.1Hz,1H),7.18(t,J＝7.7Hz,1H),7.12(d,J＝7.8Hz,1H),7.10–6.98(m,4H),6.95(t,J＝7.3Hz,1H),6.90(d,J＝7.9Hz,1H),6.72(d,J＝7.6Hz,1H),3.86(d,J＝2.8Hz,1H),3.17–2.98(m,2H),2.93–2.77(m,3H),2.72(dd,J＝17.1,6.3Hz,1H),2.25(ddd,J＝27.0,11.9,6.3Hz,2H),2.13–1.94(m,2H),1.92–1.78(m,1H),1.64–1.56(m,1H),0.46(d,J＝6.8Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ147.69,147.64,146.02,146.00,145.76,145.68,145.06,142.19,142.16,140.91,140.63,140.44,140.42,129.54,128.63,128.62,128.21,127.06,127.02,126.45,121.96,121.73,121.55,121.53,121.35,121.30,120.90,120.22,119.98,59.03,44.97,44.93,38.31,38.23,30.96,30.56,29.00,22.47,17.08.31P NMR(162MHz,CDCl3)δ121.60.
实施例3
(R,S)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入(S)-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉(295mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至70℃反应4小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，升至室温反应12小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到333mg白色固体，收率为39％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.49(t,J＝7.2Hz,1H),7.23(t,J＝7.7Hz,1H),7.13–6.94(m,6H),6.81(t,J＝7.3Hz,1H),6.57(d,J＝6.6Hz,1H),3.43–3.30(m,1H),3.08(ddd,J＝16.1,13.4,8.6Hz,2H),2.94–2.72(m,3H),2.56(dd,J＝16.5,3.6Hz,1H),2.26(ddd,J＝22.4,11.9,6.3Hz,2H),2.10–1.93(m,2H),1.50–1.37(m,1H),1.36–1.28(m,1H),1.07(d,J＝6.5Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ148.09,148.02,145.87,145.85,145.77,145.30,142.34,142.31,141.12,140.92,140.04,140.03,130.08,128.69,128.67,128.18,126.42,126.39,124.46,124.41,121.94,121.93,121.70,121.67,121.34,121.28,120.85,119.50,119.48,116.13,115.73,59.02,46.43,38.56,38.03,30.99,30.59,26.70,22.86,20.48.31PNMR(162MHz,CDCl3)δ123.55.
实施例4
(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉(357mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至70℃反应4小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，升至室温反应12小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到642mg黄色固体，收率为70％。
1H NMR(700MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),7.71(dd,J＝8.3,2.2Hz,1H),7.22(t,J＝7.7Hz,1H),7.15(d,J＝8.4Hz,1H),7.11(d,J＝7.4Hz,1H),7.06–6.99(m,2H),6.94(d,J＝7.9Hz,1H),6.59–6.54(m,1H),3.25(dd,J＝7.5,5.4Hz,1H),3.10(tdd,J＝17.7,11.5,6.4Hz,2H),2.88(ddd,J＝15.8,7.9,3.5Hz,2H),2.83–2.73(m,2H),2.31(dd,J＝12.0,6.3Hz,1H),2.26(dd,J＝12.0,6.4Hz,1H),2.24–2.16(m,1H),2.12–1.98(m,2H),1.76–1.69(m,1H),1.67–1.61(m,1H).13C NMR(176MHz,CDCl3)δ146.99,146.96,146.64,146.10,146.09,145.83,145.45,145.41,143.38,143.25,142.37,142.35,140.23,133.99,133.97,129.98,128.79,128.79,128.38,121.99,121.98,121.31,121.31,121.17,121.09,121.06,115.45,111.91,111.73,58.99,41.58,38.59,38.08,31.01,30.63,27.67,22.26.31P NMR(283MHz,CDCl3)δ117.05.
实施例5
(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2，3，4，5-四氢-1H-苯并[b]氮杂卓亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入2，3，4，5-四氢-1H-苯并[b]氮杂卓(294mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至70℃反应4小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，升至室温反应12小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到462mg白色固体，收率为54％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(d,J＝7.6Hz,1H),7.26–7.16(m,3H),7.14–7.09(m,1H),7.04(dd,J＝16.2,7.4Hz,3H),6.96(d,J＝7.9Hz,1H),6.89(d,J＝7.7Hz,1H),3.17–3.01(m,2H),2.85(dd,J＝15.3,7.8Hz,3H),2.79–2.60(m,2H),2.27(td,J＝12.7,6.3Hz,2H),2.13–1.95(m,3H),1.92–1.80(m,1H),1.70–1.58(m,1H),1.36–1.20(m,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ148.24,148.19,146.52,146.45,145.81,145.62,145.56,142.38,142.35,140.99,140.93,140.52,130.59,128.55,128.42,126.77,126.04,125.88,125.48,121.56,121.51,121.42,121.40,121.28,120.75,58.90,47.93,47.88,38.56,38.08,35.77,32.22,31.03,30.66,30.36,26.96,26.40.31P NMR(162MHz,CDCl3)δ118.48.
实施例6
(R,R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-乙基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入(R)-2-乙基-1,2,3,4-四氢喹啉(322mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至100℃反应2小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，保持在0℃反应24小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到397mg白色固体，收率为45％。
实施例7
(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-三氟甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺的制备
在干燥的通有氩气的反应瓶中加入PCl3(0.17mL，2.0mmol)，三乙胺(1.4mL，10mmol)和4mL干燥的四氢呋喃，降温至0℃后加入7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉(402mg,2.0mmol)的四氢呋喃溶液(2mL)，然后升温至100℃反应2小时。反应完毕后，将反应体系降温至0℃。取另一干燥的反应瓶，加入R-螺环二酚(504mg，2mmol)和4mL四氢呋喃搅拌均匀，然后将溶液注入前面的反应体系，保持在0℃反应24小时。反应完成后，用硅藻土过滤除去沉淀，滤液旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离(洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯＝20:1)得到626mg黄色固体，收率为65％。
实施例8
手性螺环亚磷酰胺与钯形成的络合物催化烯基苯并噁嗪酮脱羧与3-氰基香豆素的不对称[4+2]成环反应。
/>
式中L*＝(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺。
在氩气氛围中，向反应瓶内加入Pd2(dba)3·CHCl3(5.2mg,5μmol)，(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺(6.2mg,15μmol)，0.5mL的N,N-二甲基甲酰胺和0.5mL的乙腈，搅拌30分钟后，向反应体系中加入0.1mmol烯基苯并噁嗪酮和0.3mmol 3-氰基香豆素，并在常温下反应4小时。反应完成后，加入饱和食盐水稀释，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩后用硅胶柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯＝10:1)，产物对映选择性用装有手性柱的HPLC测定，反应结果如表1所示。
表1
ee表示对映体过量，ee＝(R构型含量-S构型含量)/(R构型含量+S构型含量)，通过HPLC测得；
dr表示非对映立体选择性，是两个构型产物的比例，由HNMR测得。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (14)

1.一种催化剂在构建手性分子反应中的应用，其特征在于，
将含有化合物O和化合物P的混合物IV，在催化剂的存在下，反应IV，即可得到化合物I；
所述化合物O选自具有式IV所示结构式的化合物中的任一种：
式IV
所述化合物P选自具有式V所示结构式的化合物中的任一种：
式V；
所述化合物I选自具有式III所示结构式的化合物中的至少一种：
式III
在式III中，R5选自取代的砜基、具有式III-1所示结构式的基团中的任一种；
R3、R4独立地选自氢、C1-C8的烷基、C1-C8的烷氧基、C1-C8的烷硫基、取代的C1-C8的烷基、卤素、氨基、取代的氨基、取代的羰基中的任一种；
式III-1
在式III-1中，R'选自C1-C10的烷基、卤素取代的C1-C10的烷基中的任一种；
所述取代的C1-C8的烷基中的取代基选自卤素；
所述取代的氨基中的取代基选自C1-C10的烷基；
所述取代的羰基中的取代基选自C1-C8的烷氧基；
所述取代的砜基中的取代基选自C6-C20的芳基、取代的C6-C20的芳基中的任一种；
所述取代的C6-C20的芳基中的取代基选自C1-C10的烷基、C1-C10的烷氧基中的任一种；
所述催化剂为金属配位化合物；
所述金属配位化合物包括金属离子和配体；
所述金属配位化合物的制备方法包括：在非活性气氛下，将含有钯源和配体的混合物III，反应III，即可得到所述金属配位化合物；
所述钯源选自Pd2(dba)3•CHCl3、Pd2(dba)3、Pd(dba)2中的至少一种；
所述配体为亚磷酰胺配体；
所述亚磷酰胺配体选自具有式I所示结构式的配体中的任一种：
式I
在式I中，R1选自氢、C1~C10的烷基中的任一种；
R2选自氢、硝基、取代的C1~C10的烷基中的任一种；
n选自1；
所述取代的C1~C10的烷基中的取代基选自卤素；
在所述式I中，1位上的碳为左旋、右旋或消旋；2位上的碳为左旋、右旋或消旋。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述亚磷酰胺配体选自(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R，S)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-硝基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-7-三氟甲基-1,2,3,4-四氢喹啉亚磷酰胺、(R)-O,O’-[7,7’-(1,1’-螺二氢茚)]-N,N-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[b]氮杂卓亚磷酰胺中的任一种。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
亚磷酰胺配体的制备方法包括：
（1）在非活性气氛下，将含有化合物M和三氯化磷的混合物I，反应I，得到中间产物；
（2）在非活性气氛下，将含有所述中间产物和螺环二酚的混合物II，反应II，即可得到所述亚磷酰胺配体；
所述化合物M选自具有式II所示结构式的化合物中的至少一种：
式II。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，
所述反应I的条件为：反应温度为60~100℃；反应时间为2~10h；
所述反应II的条件为：反应温度为0~25℃；反应时间为6~24h。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，
所述化合物M、三氯化磷和螺环二酚的摩尔比为1:1:1-1:1:2。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，
在所述混合物I中，还包括溶剂A；所述溶剂A选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚中的至少一种；
在所述混合物II中，还包括溶剂B；所述溶剂B选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
在所述混合物III中，还包括溶剂C；所述溶剂C选自N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、二甲基亚砜、苯、甲苯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述钯源和配体的摩尔比为1:1~1:2。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述反应III的条件为：反应温度为0~50℃；反应时间为0.25~2h。
10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
R5选自苯磺酰基、对甲苯磺酰基、对甲氧基苯磺酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、1,1,1-三氯乙氧基羰基中的任一种。
11.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所化合物O、化合物P和催化剂的摩尔比为100-300:100-300:1-20。
12.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述反应IV的条件为：反应温度为0~80℃；反应时间为1~24h。
13.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
在所述混合物IV中，还包括溶剂D；
所述溶剂D选自有机溶剂。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，
所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈、乙酸乙酯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
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