CN116003462A - 一种硅基取代手性胺及其制备方法和应用 - Google Patents

一种硅基取代手性胺及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅基取代手性胺及其制备方法和应用，本发明以D‑脯氨酸为原料，经取代，加成，还原等反应得到具有偕二芳基取代的手性四氢吡咯催化剂，该催化剂应用于柠檬醛的不对称氢化反应，具体过程为：不使用溶剂或在溶剂中，以硅基取代手性胺催化剂以及钯催化剂联合催化，添加剂的作用下，氢气氛围中柠檬醛发生不对称氢化反应，制得(R)‑香茅醛。在不对称氢化反应表现出以下特点：在1 mol%手性胺催化剂用量的反应条件下，可以以最优85%的ee值获得(R)‑香茅醛。上述特点表明，本发明所提供的手性胺是目前柠檬醛（Z/E=1:1）不对称催化氢化最为高效的催化剂之一，具有良好的应用前景。

Description

一种硅基取代手性胺及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及一种手性胺的合成及应用，特别涉及一种以 D-脯氨酸为原料，经取代，加成，还原等反应得到具有偕二芳基取代的手性四氢吡咯催化剂，在氢化反应条件下，该手性二级胺能够催化柠檬醛的不对称加氢反应，得到( R)-香茅醛。
背景技术
手性胺作为一类重要的有机小分子催化剂，广泛应用于各类催化反应及有机合成中。在催化反应中，手性胺可以通过烯胺活化或亚胺活化模式催化不对称Adol反应，Mannich反应，Michael加成反应，D-A反应等，被用于多种天然产物及药物的合成中，提高了功能分子的合成效率[(1) Mukherjee, S.; Yang, J. W.; List, B. et al. Chem.  Rev.2007, 107, 5471-5569; (2) Melchiorre, P.; Marigo, M.; Carlone, A. et al.  Angew. Chem. Int. Ed.2008, 47, 6138-6171.]。发展新型手性胺催化剂是不对称合成领域的重要研究内容。
相较于碳（共价半径为77 pm），硅具有更大的原子半径（共价半径为117 pm）；硅碳键（1.87 Å）比碳碳键（1.54 Å）更长；此外，相较于碳原子，硅原子具有更小的电负性及更强的亲脂性[Franz, A. K.; Wilson, S. O. J. Med. Chem.2013, 56, 388.]。因此，硅基的引入可调节催化剂的位阻、电性以及溶剂效应，是改造催化剂的一种有效策略。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硅基取代的脯氨酸衍生的手性胺，其作为催化剂可用于柠檬醛的不对称氢化反应，表现出很高的催化活性；本发明的另一目的在于提供该硅基取代手性胺的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种硅基取代手性胺，具有如式（I）所示结构式：
（I）
其中：
R1、R2为苯基、取代的苯基或C1-C8烷基，R1、R2可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基中取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8酰氧基、羟基、卤素、氨基、（C1-C8酰基）氨基、二（C1-C8烷基）氨基、C1-C8酰基、C2-C8酯基或卤代烷基中的一种或两种以上混合，取代基数目为0-5。
进一步的，所述C1-C8烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、新己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、新庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、新辛基、仲辛基或叔辛基；
进一步的，所述C1-C8酰基为甲酰基、乙酰基、丙酰基、正丁酰基、异丁酰基、正戊酰基、异戊酰基、仲戊酰基、新戊酰基、正己酰基、异己酰基、新己酰基、仲己酰基、正庚酰基、异庚酰基、新庚酰基、仲庚酰基、正辛酰基、异辛酰基、新辛酰基、仲辛酰基、1-环丙基甲酰基、1-环丁基甲酰基、1-环戊基甲酰基、1-环己基甲酰基或1-环庚基甲酰基；
进一步的，所述C2-C8酰氧基为乙酰氧基、丙酰氧基、正丁酰氧基、异丁酰氧基、正戊酰氧基、异戊酰氧基、仲戊酰氧基、新戊酰氧基、正己酰氧基、异己酰氧基、新己酰氧基、仲己酰氧基、正庚酰氧基、异庚酰氧基、新庚酰氧基、仲庚酰氧基、正辛酰氧基、异辛酰氧基、新辛酰氧基、仲辛酰氧基、1-环丙基甲酰氧基、1-环丁基甲酰氧基、1-环戊基甲酰氧基、1-环己基甲酰氧基或1-环庚基甲酰氧基；
进一步的，所述C2-C8酯基为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、正戊氧羰基、异戊氧羰基、新戊氧羰基、仲戊氧羰基、叔戊氧羰基、环戊氧羰基、正己氧羰基、异己氧羰基、新己氧羰基、仲己氧羰基、叔己氧羰基、环己氧羰基、正庚氧羰基、异庚氧羰基、新庚氧羰基、仲庚氧羰基、叔庚氧羰基或环庚氧羰基；
进一步的，所述卤代烷基为含氟、氯、溴或碘的卤代烷基。
优选的，所述硅基取代手性胺，为具有如下结构式的化合物：
所述手性胺可以是左旋体、右旋体或消旋体。
本发明的进一步改进方案为：
一种硅基取代手性胺的制备方法，包括以下步骤：
（1）在溶剂中，以无水碳酸钾为碱， D-脯氨酸与氯甲酸乙酯反应，制备得到 D-脯氨酸甲酯衍生物，反应式如下所示：
（2）在溶剂中， D-脯氨酸甲酯衍生物与格氏试剂发生加成反应，制备得到噁唑啉酮中间体，反应式如下所示：
（3）在溶剂中，以三乙胺为碱，以钯碳为催化剂，催化噁唑啉酮中间体进行加氢还原，制备得到手性胺催化剂，反应式如下所示：
其中，R1、R2为苯基、取代的苯基或C1-C8烷基，R1、R2可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基中取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8酰氧基、羟基、卤素、氨基、（C1-C8酰基）氨基、二（C1-C8烷基）氨基、C1-C8酰基、C2-C8酯基或卤代烷基中的一种或两种以上混合，取代基数目为0-5。
进一步的，步骤（1）中所述溶剂为甲醇，反应温度为0-70 ℃，反应时间为1-48小时；步骤（2）中所述溶剂为四氢呋喃、乙醚、叔丁基甲基醚或甲苯中的一种或两种以上混合，反应温度为0-120 ℃，反应时间为1-24小时；步骤（3）中所述溶剂为叔丁醇、乙酸乙酯或甲苯中的一种或两种以上混合，反应温度为0-120 ℃，反应时间为1-24小时。
进一步的，步骤（1）中所述 D-脯氨酸、无水碳酸钾以及氯甲酸乙酯的摩尔比为1:0.8-1.2:2-2.4；步骤（2）中所述 D-脯氨酸甲酯衍生物与格氏试剂的摩尔比为1:2-3；步骤（3）中所述噁唑啉酮衍生物与三乙胺的摩尔比为1:2-4，每1mmol的噁唑啉酮衍生物使用钯碳90-110 mg。
本发明的更进一步改进方案为：
上述硅基取代手性胺在柠檬醛的不对称氢化反应中的应用，包括以下步骤：不使用溶剂或在溶剂中，以硅基取代手性胺催化剂以及钯催化剂联合催化，添加剂的作用下，氢气氛围中柠檬醛发生不对称氢化反应，制得( R)-香茅醛，反应式如下所示：
。
进一步的，所述添加剂为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、特戊酸、苯甲酸或甘氨酸中的一种或两种以上混合；所述溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、C1-C8的醚类、乙酸乙酯或甲苯中的一种或两种以上混合。
进一步的，所述柠檬醛、手性胺催化剂以及钯催化剂的摩尔量为1:0.01-5%:0.01-5%，氢气压力为1-100 atm，使用溶剂时，柠檬醛浓度为0.1-10 M。
进一步的，不对称氢化反应的温度为0-120oC，时间为1-48小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明以 D-脯氨酸为原料，经过取代，加成，还原三步反应高效制备得到一类手性二级胺催化剂。在加氢反应条件下，该新型手性二级胺可以高效催化柠檬醛（ Z/E= 1:1）的不对称氢化反应，并表现出以下特点：在1 mol%手性胺催化剂用量的反应条件下，可以以最优85%的ee值获得( R)-香茅醛。上述特点表明，本发明所提供的手性胺是目前柠檬醛（ Z/E=1:1）不对称催化氢化最为高效的催化剂之一，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的介绍。
一般说明：
以下实例中使用了缩写，其含义如下：
Me是甲基，Et是乙基， i Pr是异丙基， t Bu是叔丁基，Ph是苯基，DCM是二氯甲烷，EtOAc是乙酸乙酯，CDCl3是氘代氯仿。
equiv是当量，rt代表室温，S/C是底物与催化剂的物质的量之比，ND代表未检测到，TLC是薄层色谱，NMR是核磁共振，HRMS是高分辨质谱，ESI代表电喷雾电离，GC气相色谱，ee是对映体过量。
所用溶剂在使用前经标准操作提纯，干燥；所用试剂均为市售或按照已有文献方法合成得到，并在使用前提纯。
实施例1：脯氨酸酯2的合成：
在氩气保护下，于500 mL圆底烧瓶中加入 D-脯氨酸（11.5 g, 100 mmol），无水K2CO3（13.9 g, 100 mmol, 1.0 equiv），以及MeOH（200mL）并开启搅拌使体系分散均匀，之后通过恒压滴液漏斗向体系中滴加氯甲酸乙酯（21.0 mL, 220 mmol, 2.2 equiv）。加料完毕后，室温搅拌48 h。停止搅拌后先通过旋转蒸发仪旋除溶剂，之后向体系内加入水（100mL），以二氯甲烷（3×70 mL）萃取产物，合并有机相并依次用饱和碳酸氢钠水溶液及饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤，浓缩，抽干后即可获得核磁纯产物。最终获得无色油状物19.30 g，收率96%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.33 (ddd, J= 26.7, 8.6,3.5 Hz, 1H), 4.19 – 4.03 (m, 2H), 3.72 (d, J= 7.3 Hz, 3H), 3.63 – 3.38 (m,2H), 2.31 – 2.12 (m, 1H), 2.05 – 1.82 (m, 3H), 1.23 (dt, J= 28.4, 7.1 Hz, 3H).
实施例2：噁唑啉酮3a-3f的制备
噁唑啉酮3a的合成：
在氩气保护下，于装备有回流冷凝管及恒压滴液漏斗的100 mL三颈瓶中加入4-三甲基硅基苯基溴化镁（15 mmol, 2.5 equiv），在室温搅拌条件下，向体系中滴加溶于四氢呋喃（15 mL）的 D-脯氨酸甲酯衍生物2（1.21 g, 6 mmol），加料完毕后，将体系由室温加热至回流反应。反应10 h后，停止加热，待反应体系冷却至室温后，向其中滴加饱和氯化铵水溶液淬灭反应，分液，水相以乙酸乙酯萃取，合并有机相并用饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩，通过硅胶柱层析提纯产物。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.56 – 7.46(m, 6H), 7.38 (d, J= 8.2 Hz, 2H), 4.54 (dd, J= 10.6, 5.4 Hz, 1H), 3.73 (dt, J=11.4, 8.2 Hz, 1H), 3.22 (ddd, J= 11.5, 9.5, 3.7 Hz, 1H), 2.05 – 1.71 (m, 3H),1.23 – 1.09 (m, 1H), 0.25 (d, J= 1.5 Hz, 18H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ160.44, 143.80, 140.61, 140.58, 139.87, 133.54, 133.22, 124.89, 124.58,85.77, 69.33, 45.94, 28.93, 24.81, -1.22, -1.26.
以下化合物的合成方法与实施例2相同
噁唑啉酮3b
白色固体，收率58%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.68 – 7.17 (m, 8H), 4.52(dd, J = 10.6, 5.4 Hz, 1H), 3.72 (dt, J = 11.5, 8.1 Hz,1H), 3.23 (ddd, J =11.5, 9.4, 3.7 Hz, 1H), 2.26 – 1.53 (m, 3H), 1.33 (dddd, J = 13.8, 11.8, 5.9,2.9 Hz, 4H), 0.94 (t, J = 7.2 Hz, 6H), 0.79 – 0.62 (m, 4H),0.23 (d, J = 1.8Hz, 12H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 160.53, 143.75, 140.54, 140.02, 139.29,133.84, 133.50, 124.98, 124.65, 85.89,69.46, 46.02, 29.02, 24.90, 18.31,18.27, 17.38, -2.99.
噁唑啉酮3c
白色固体，收率55%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.54 – 7.31 (m, 8H), 4.52(dd, J= 10.5, 5.5 Hz, 1H), 3.72 (dt, J= 11.5, 8.1 Hz, 1H), 3.24 (ddd, J= 11.4,9.5, 3.7 Hz, 1H), 1.98 (ddd, J= 8.5, 4.1, 1.8 Hz, 1H), 1.91 – 1.78 (m, 1H),1.77 – 1.66 (m, 1H), 1.12 (dtd, J= 12.6, 10.8, 8.7 Hz, 1H), 0.85 (d, J= 2.5 Hz,18H), 0.30 – 0.19 (m, 12H)；13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 160.48 , 143.63 , 140.44, 138.12 , 137.34 , 134.67 , 134.29 , 124.82 , 124.45 , 85.89 , 69.48, 45.99, 29.00 , 26.42 , 24.88 , 16.85, -6.22.
噁唑啉酮3d
白色固体，收率56%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.52 – 7.44 (m, 10H), 7.38– 7.29 (m, 8H), 4.49 (dd, J= 10.6, 5.4 Hz, 1H), 3.70 (dt, J= 11.4, 8.2 Hz, 1H),3.20 (ddd, J= 11.5, 9.6, 3.7 Hz, 1H), 2.06 – 1.68 (m, 3H), 1.19 – 1.05 (m,1H), 0.52 (d, J= 2.2 Hz, 12H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 160.39, 144.01,140.82, 138.55, 137.82, 137.74, 137.67, 134.40, 134.07, 129.17, 127.81,125.02, 124.72, 85.72, 69.34,45.95, 28.95, 24.81, -2.49, -2.53.
噁唑啉酮3e
白色固体，收率56%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.61 – 7.49 (m, 14H), 7.44– 7.32 (m, 14H), 4.53 (dd, J= 10.5, 5.5 Hz, 1H), 3.79 – 3.69 (m, 1H), 3.29 –3.21 (m, 1H), 2.06 – 1.69 (m, 4H), 1.17 (s, 18H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ160.40, 143.87, 140.74, 136.70, 136.45, 136.43, 136.34, 135.29, 134.53,134.43, 134.39, 129.27, 129.23, 127.69, 127.67,125.19, 124.79, 85.84, 69.47,46.02, 29.03, 28.73, 24.90, 18.71.
噁唑啉酮3f
白色固体，收率71%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.53 – 7.43 (m, 6H), 7.36(d, J= 7.9 Hz, 2H), 4.52 (dd, J= 10.5, 5.5 Hz, 1H), 3.72 (dt, J= 11.3, 8.1 Hz,1H), 3.28 – 3.18 (m, 1H), 2.04 – 1.68 (m, 3H), 1.20 – 1.06 (m, 1H), 0.94 (t, J= 7.7 Hz, 18H), 0.77 (q, J= 7.7 Hz, 12H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 160.50,143.62, 140.40, 137.78, 137.02, 134.39, 134.03, 125.05, 124.69, 85.93, 69.52,45.98,28.99, 24.88, 7.36, 7.35, 3.27.
实施例3：手性二级胺催化剂1a-1f的制备
手性二级胺1a的合成：
于氢化内管中加入噁唑啉酮衍生物3a（800 mg 1.88 mmol），叔丁醇（8 mL），三乙胺（0.78 mL, 5.64 mmol, 3.0 equiv），Pd/C（10 wt%, 干燥, 187 mg, 100 mg/mmol），室温搅拌均匀后装入高压釜，封好高压釜后先将釜内气氛置换为H2（置换三次），之后充入20atm的H2，最后将高压釜置于60 ℃油浴中搅拌反应12 h。停止加热，待反应体系冷却至室温后，放气开釜，将反应粗产物通过硅藻土抽滤，以DCM洗涤滤饼，浓缩后通过硅胶柱层析提纯产物。最终获得白色固体产物610 mg，收率85%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.47 – 7.33(m, 6H), 7.26 (d, J= 9.1 Hz, 2H), 3.95 – 3.82 (m, 1H), 3.76 (d, J= 10.4 Hz,1H), 3.19 (br, 1H), 3.03 – 2.91 (m, 1H), 2.87 – 2.76 (m, 1H), 1.91 – 1.63 (m,3H), 1.52 – 1.35 (m, 1H),0.21 (s, 18H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 144.83,144.73, 139.18, 139.13, 134.76, 134.56, 128.47, 128.37, 63.29, 59.12, 47.04,31.67,25.58, -0.13; HRMS(ESI): calcd for C23H36NSi2[M+H]+382.2381, found382.2385.
以下化合物的合成方法与实施例3相同
手性二级胺1b
白色固体，收率86%。1H NMR (400 MHz, CDCl3δ 7.47 – 7.19 (m, 8H), 3.82(ddd, J= 10.3, 7.7, 5.9 Hz, 1H), 3.70 (d, J= 10.2 Hz, 1H), 3.02 (ddd, J= 9.6,7.4, 4.6 Hz, 1H), 2.90 – 2.74 (m, 1H), 1.87 – 1.62 (m, 3H), 1.46 – 1.26 (m,5H), 1.00 – 0.82 (m, 6H), 0.77 – 0.61(m, 4H), 0.20 (s, 12H).13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 144.09, 143.86, 137.33, 137.23, 133.92, 133.70, 127.40, 62.32,58.52, 46.12,30.59, 24.64, 18.39, 18.30, 17.38, -2.70, -2.96.
手性二级胺1c
白色固体，收率91%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.50 – 7.19 (m, 8H), 3.93(s, 2H), 2.94 – 2.69 (m, 2H), 1.91 – 1.39 (m, 4H), 0.84 (d, J= 5.2 Hz, 18H),0.21 (d, J= 2.2 Hz, 12H)；13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 142.76, 142.24, 136.03,135.97, 135.00, 134.78, 127.31, 126.94, 62.49, 56.71, 45.74, 30.85, 26.48,26.45, 24.14, 16.87, 16.84,-6.06, -6.21.
手性二级胺1d
白色固体，收率56%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.53 – 7.30 (m, 16H), 7.17(d, J= 7.8 Hz, 2H), 4.14 – 3.94 (m, 2H), 2.54 (d, J= 7.1 Hz, 2H), 1.80 – 1.42(m, 4H), 0.48 (d, J= 4.2 Hz, 12H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 142.34, 141.29,137.87, 137.83, 136.94, 136.90, 134.66, 134.64, 134.01,133.98, 129.08,127.78, 127.75, 127.02, 62.17, 55.36, 45.37, 30.98, 23.64, -2.51.
手性二级胺1e
白色固体，收率20%，原料部分回收，回收率73%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.60– 7.21 (m, 26H), 4.05 – 3.85 (m, 2H), 3.00 – 2.73 (m, 2H), 1.92 – 1.43 (m,5H), 1.14 (s,18H);13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 137.03, 136.81, 136.50, 136.47,136.45, 134.68, 134.59, 133.16, 133.09, 129.15, 127.65, 127.62, 127.58,127.27, 62.63, 45.92, 30.79, 28.92, 28.75, 23.98, 18.70.
手性二级胺1f
淡黄色蜡状固体，收率92%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.43 – 7.33 (m, 6H),7.26 (d, J= 8.0 Hz, 2H), 3.89 – 3.80 (m, 1H), 3.74 (d, J= 10.4 Hz, 1H), 3.04 –2.94 (m, 2H), 2.86 – 2.78 (m, 1H), 1.87 – 1.66 (m, 3H), 1.50 – 1.33 (m, 1H),0.94 (td, J= 7.8, 2.2 Hz, 18H), 0.74 (q, J= 7.7 Hz, 12H);13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 143.56, 143.52, 135.28, 135.15, 134.57, 134.34, 127.48, 127.38,62.49, 58.12, 46.01, 30.65, 24.50, 7.42, 7.40, 3.37, 3.34.
实施例4：手性二级胺催化柠檬醛不对称氢化反应
向氢化内管中加入5%-Pd/BaSO4（4.3 mg, 0.002 mmol, 0.1 mol%）和手性二级胺催化剂（0.02 mmol, 1 mol%），然后用注射器向氢化管中注入 t BuOH（0.3 mL）和H2O（18 μL, 1mmol, 50 mol%），开启搅拌，再用移液枪量取HCl（3.3 μL, 37 wt% aq, 0.04 mmol, 2mol%）注入体系，最后向体系注入柠檬醛（343 μL, 2 mmol），搅拌均匀后，将氢化管装入高压釜，氢气置换3次后再充入20 atm H2，于60 ℃油浴中搅拌反应12 h。反应结束后，将反应釜冷却到室温，卸去压力，打开釜盖，取出氢化内管，用1 mL重蒸EtOAc稀释，然后加入77 mg内标正十三烷，再用1 mL重蒸EtOAc稀释，无水硫酸镁干燥，取0.3 mL反应液稀释至1.5 mL测手性GC（β-DEX 225; 80 ℃-0 min-0.5 ℃/min-100 ℃-0 min-5 ℃/min-200 ℃-0 min;进样口：250 ℃; 检测器：250 ℃; 分流比：20:1; 载气流速：20 mL/min）。保留时间： t R=38.6 min 对应 ( S)-香茅醛， t R= 38.7 min 对应( R)-香茅醛， t R= 41.4 min 对应正十三烷, t R= 48.7 min 对应( Z)-柠檬醛， t R= 50.9 min 对应( E)-柠檬醛。
序号 手性胺 <![CDATA[转化率（%）<sup><i>a</i></sup>]]> <![CDATA[收率（%）<sup><i>a</i></sup>]]> <![CDATA[ee（%）<sup><i>a</i></sup>]]>
1 1a 90 63 85
2 1b 90 72 84
3 1c 38 20 76
4 1d 39 20 79
5 1e 73 47 76
6 1f 37 18 71
a 转化率，收率及ee值由GC测定。
实施例5：手性二级胺催化柠檬醛不对称氢化反应溶剂评价
向氢化内管中加入5%-Pd/BaSO4（4.3 mg, 0.002 mmol, 0.1 mol%）和手性二级胺催化剂（0.02 mmol, 1 mol%），然后用注射器向氢化管中注入溶剂（0.3 mL）和H2O（18 μL, 1mmol, 50 mol%），开启搅拌，再用移液枪量取HCl（3.3 μL, 37 wt% aq, 0.04 mmol, 2mol%）注入体系，最后向体系注入柠檬醛（343 μL, 2 mmol），搅拌均匀后，将氢化管装入高压釜，氢气置换3次后再充入20 atm H2，于60 ℃油浴中搅拌反应12 h。反应结束后，将反应釜冷却到室温，卸去压力，打开釜盖，取出氢化内管，用1 mL重蒸EtOAc稀释，然后加入77 mg内标正十三烷，再用1 mL重蒸EtOAc稀释，无水硫酸镁干燥，取0.3 mL反应液稀释至1.5 mL测手性GC（β-DEX 225; 80 ℃-0 min-0.5 ℃/min-100 ℃-0 min-5 ℃/min-200 ℃-0 min;进样口：250 ℃; 检测器：250 ℃; 分流比：20:1; 载气流速：20 mL/min）。保留时间： t R=38.6 min 对应( S)-香茅醛， t R= 38.7 min 对应( R)-香茅醛， t R= 41.4 min 对应正十三烷, t R= 48.7 min 对应( Z)-柠檬醛， t R= 50.934 min 对应( E)-柠檬醛。
序号 手性胺 溶剂 <![CDATA[转化率（%）<sup><i>a</i></sup>]]> <![CDATA[收率（%）<sup><i>a</i></sup>]]> <![CDATA[ee（%）<sup><i>a</i></sup>]]>
1 1a <![CDATA[<sup><i>t</i></sup>BuOH]]> 90 63 85
2 1a <![CDATA[<sup><i>i</i></sup>PrOH]]> 39 17 57
3 1a <![CDATA[CH<sub>3</sub>CN]]> 84 61 77
4 1a EtOAc 82 59 75
5 1b <![CDATA[<sup><i>t</i></sup>BuOH]]> 90 72 84
6 1b <![CDATA[<sup><i>i</i></sup>PrOH]]> 100 77 78
7 1b <![CDATA[CH<sub>3</sub>CN]]> 99 83 80
8 1b EtOAc 98 77 78
a 转化率，收率及ee值由GC测定。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅基取代手性胺，其特征在于，具有如式（I）所示结构式：
（I）
其中：
R1、R2为苯基、取代的苯基或C1-C8烷基，R1、R2可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基中取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8酰氧基、羟基、卤素、氨基、（C1-C8酰基）氨基、二（C1-C8烷基）氨基、C1-C8酰基、C2-C8酯基或卤代烷基中的一种或两种以上混合，取代基数目为0-5。
2.根据权利要求1所述的一种硅基取代手性胺，其特征在于：所述C1-C8烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、新己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、新庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、新辛基、仲辛基或叔辛基；
所述C1-C8酰基为甲酰基、乙酰基、丙酰基、正丁酰基、异丁酰基、正戊酰基、异戊酰基、仲戊酰基、新戊酰基、正己酰基、异己酰基、新己酰基、仲己酰基、正庚酰基、异庚酰基、新庚酰基、仲庚酰基、正辛酰基、异辛酰基、新辛酰基、仲辛酰基、1-环丙基甲酰基、1-环丁基甲酰基、1-环戊基甲酰基、1-环己基甲酰基或1-环庚基甲酰基；
所述C2-C8酰氧基为乙酰氧基、丙酰氧基、正丁酰氧基、异丁酰氧基、正戊酰氧基、异戊酰氧基、仲戊酰氧基、新戊酰氧基、正己酰氧基、异己酰氧基、新己酰氧基、仲己酰氧基、正庚酰氧基、异庚酰氧基、新庚酰氧基、仲庚酰氧基、正辛酰氧基、异辛酰氧基、新辛酰氧基、仲辛酰氧基、1-环丙基甲酰氧基、1-环丁基甲酰氧基、1-环戊基甲酰氧基、1-环己基甲酰氧基或1-环庚基甲酰氧基；
所述C2-C8酯基为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、正戊氧羰基、异戊氧羰基、新戊氧羰基、仲戊氧羰基、叔戊氧羰基、环戊氧羰基、正己氧羰基、异己氧羰基、新己氧羰基、仲己氧羰基、叔己氧羰基、环己氧羰基、正庚氧羰基、异庚氧羰基、新庚氧羰基、仲庚氧羰基、叔庚氧羰基或环庚氧羰基；
所述卤代烷基为含氟、氯、溴或碘的卤代烷基。
3.根据权利要求1所述的一种硅基取代手性胺，其特征在于：为具有如下结构式的化合物：
所述手性胺可以是左旋体、右旋体或消旋体。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种硅基取代手性胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在溶剂中，以无水碳酸钾为碱，D-脯氨酸与氯甲酸乙酯反应，制备得到D-脯氨酸甲酯衍生物，反应式如下所示：
（2）在溶剂中，D-脯氨酸甲酯衍生物与格氏试剂发生加成反应，制备得到噁唑啉酮中间体，反应式如下所示：
（3）在溶剂中，以三乙胺为碱，以钯碳为催化剂，催化噁唑啉酮中间体进行加氢还原，制备得到手性胺催化剂，反应式如下所示：
其中，R1、R2为苯基、取代的苯基或C1-C8烷基，R1、R2可以相同，也可以不同；
所述取代的苯基中取代基为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8酰氧基、羟基、卤素、氨基、（C1-C8酰基）氨基、二（C1-C8烷基）氨基、C1-C8酰基、C2-C8酯基或卤代烷基中的一种或两种以上混合，取代基数目为0-5。
5.根据权利要求4所述的一种硅基取代手性胺的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述溶剂为甲醇，反应温度为0-70 ℃，反应时间为1-48小时；步骤（2）中所述溶剂为四氢呋喃、乙醚、叔丁基甲基醚或甲苯中的一种或两种以上混合，反应温度为0-120 ℃，反应时间为1-24小时；步骤（3）中所述溶剂为叔丁醇、乙酸乙酯或甲苯中的一种或两种以上混合，反应温度为0-120 ℃，反应时间为1-24小时。
6.根据权利要求4所述的一种硅基取代手性胺的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述D-脯氨酸、无水碳酸钾以及氯甲酸乙酯的摩尔比为1:0.8-1.2:2-2.4；步骤（2）中所述D-脯氨酸甲酯衍生物与格氏试剂的摩尔比为1:2-3；步骤（3）中所述噁唑啉酮衍生物与三乙胺的摩尔比为1:2-4，每1mmol的噁唑啉酮衍生物使用钯碳90-110 mg。
7.如权利要求1至3任意一项所述的一种硅基取代手性胺在柠檬醛的不对称氢化反应中的应用，其特征在于，包括以下步骤：不使用溶剂或在溶剂中，以硅基取代手性胺催化剂以及钯催化剂联合催化，添加剂的作用下，氢气氛围中柠檬醛发生不对称氢化反应，制得(R)-香茅醛，反应式如下所示：
。
8.如权利要求7所述的一种硅基取代手性胺在柠檬醛的不对称氢化反应中的应用，其特征在于：所述添加剂为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸、特戊酸、苯甲酸或甘氨酸中的一种或两种以上混合；所述溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、叔戊醇、C1-C8的醚类、乙酸乙酯或甲苯中的一种或两种以上混合。
9.如权利要求7所述的一种硅基取代手性胺在柠檬醛的不对称氢化反应中的应用，其特征在于：所述柠檬醛、手性胺催化剂以及钯催化剂的摩尔量为1:0.01-5%:0.01-5%，氢气压力为1-100 atm，使用溶剂时，柠檬醛浓度为0.1-10 M。
10.如权利要求7所述的一种硅基取代手性胺在柠檬醛的不对称氢化反应中的应用，其特征在于：不对称氢化反应的温度为0-120 oC，时间为1-48小时。
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