CN117720467A - 一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法 - Google Patents

一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法，首先利用面手性的N‑甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺与苯炔前体的碳氢键活化/环化反应合成面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物；接着，利用NaH去除面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物中的甲氧基基团，生成面手性的1,1‑二氢‑1(7,10)‑菲啶‑4(1,4)‑苯并环己烷‑1‑酮；之后在碱的作用下与三氟甲磺酸酐反应得到面手性的1(7,10)‑菲啶‑4(1,4)‑苯并环己烷‑1‑基三氟甲磺酸酯；最后在钯催化剂的作用下与甲酸反应得到面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂。本发明方法采用的原料价廉易得，合成方法操作简单，适合工业化生产的要求。

Description

一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法
技术领域
本发明属于手性催化剂的制备领域，具体涉及一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法。
背景技术
[2.2]环仿并喹啉骨架是有机合成中重要的结构单元，与二茂铁衍生物以及羰基金属络合物类平面手性骨架相比，[2.2]环仿骨架不仅有高达200度的构型稳定性，而且在强酸和强碱条件下也不容易分解。骨架由于具有高刚性也容易构建出良好的手性环境，并且由取代基的类型和取代位置的变化能够合成多种多样的手性结构。传统的合成方法往往存在繁琐的合成路线，而直接合成面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的发展仍处于起步阶段。因此开发一条高效、经济、绿色生产的合成方法来制备面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂具有重要意义。
面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的结构式为：
文章
Zhu,Z.-H.；Ding,Y.-X.；Wu,B.；Zhou,Y.-G.Designandsynthesisofchiralandregenerable[2.2]paracyclophane-basedNAD(P)Hmodelsandapplicationinbiomimeticreductionofflavonoids.Chem.Sci.2020,11,10220-10224.报道如下合成路线：
该路线以肟醚为起始原料，依次经钯催化邻位碳氢键碘化反应、肟醚的水解反应、加氢还原、Suzuki偶联、二氧化锰氧化/环化五步反应得到目标产物面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂。
该路线最大的缺点在于钯催化用量较大，肟醚的水解反应时间长，Suzuki偶联产率仅33％，条件苛刻，成本高，故不适合工业化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法。本发明合成方法简单，合成条件温和，操作简单，合成的面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂产率高，副产物少。
本发明面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：面手性的N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺在钯催化剂的作用下与2-(三甲基硅)苯基三
氟甲烷磺酸盐通过碳氢键活化/环化反应合成[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。
步骤2：利用NaH去除面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物中的甲氧基基团，生成面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮。
步骤3：面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮在碱的作用下与三氟甲
磺酸酐反应得到面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯。
步骤4：面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯在钯催化剂的作用
下与甲酸反应得到面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂。
本发明反应路线如下所示：
步骤1中，所述钯催化剂为醋酸钯。面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺、催化剂和2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐的摩尔比为1:0.1:1.5-2.5。例如1:0.1:1.5，1:0.1:2，1:0.1:2.5，优先选用1:0.1:2。
步骤1中，反应在碱、相转移催化剂、氧化剂的存在下进行。
进一步地，所述碱为氟化铯、氢氧化铯、碳酸铯、氟化钾中的任意一种。
进一步地，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵(TBAB)、四丁基氟化铵(TBAF)、四丁基氯化铵(TBAC)、四丁基碘化铵(TBAI)、四丁基醋酸铵(TBAOAc)、四丁基四氟硼酸铵(TBABF4)和21-冠-7(21-crown-7)中的任意一种，优选四丁基氯化铵(TBAC)。
进一步地，所述氧化剂为醋酸铜、氧化铜、氯化亚铜、乙酸银中的任意一种，优选醋酸铜。
步骤1中，反应所用溶剂选自1,4-二氧六环、二甲基亚砜中任意一种或两种的组合。例如1,4-二氧六环：二甲基亚砜＝0.9毫升:100微升、0.95毫升:50微升、0.98毫升:20微升，优选1,4-二氧六环：二甲基亚砜＝0.95毫升:50微升。
步骤1中，反应温度为70-90℃，优选80℃。
步骤1中，反应过程具体包括：
在干燥的史莱克管中依次加入四丁基氯化铵(TBAC)、氟化铯、醋酸钯、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺和醋酸铜，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐的1,4-二氧六环/二甲基亚砜混合溶液；将反应混合物在80℃下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，将体系冷却至室温，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1，V/V)，得到白色固体产物面手性[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。
步骤2中，面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物和NaH的摩尔比为1:3-4，例如1:3，1:4，优选1:4。
步骤2中，反应温度为80-140℃，优选120℃。
步骤2中，反应过程具体包括：
在超干四氢呋喃中依次加入NaH(60％矿物油)，面手性[2.2]环仿并喹啉酮衍生物和超干的N,N-二甲基甲酰胺，将反应混合物在120℃下搅拌1小时，TLC监测反应完毕后，将体系冷却至室温，加水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相依次经水、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1，V/V)，得到白色固体产品面手性1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮。
步骤3中，面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮、三氟甲磺酸酐、吡啶和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的摩尔比为1:2-4:2-4:0.05-0.5，例如，1:2:2:0.05，1:3:3:0.2，1:4:4:0.5，优选1:3:3:0.2。
步骤3中，反应所用溶剂为二氯甲烷、N,N二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种，优选二氯甲烷。
步骤3中，反应过程具体包括：
在氮气气氛下，依次加入面手性1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、吡啶和超干的二氯甲烷，然后向混合体系中加入三氟甲磺酸酐，将反应体系室温下搅拌1小时，TLC监测反应完毕后，加入水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，有机相依次经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，得到面手性1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯粗产物，粗产物未经进一步纯化，直接用于下一步反应。
步骤4中，所述钯催化剂优选为四(三苯基膦)钯。
步骤4中，面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯、四(三苯基膦)钯、三乙胺和甲酸的摩尔比为1:0.05:4:2-6，例如，1:0.05:4:2，1:0.05:4:4，1:0.05:4:6，优先选用1:0.05:4:4。
步骤4中，反应温度为60-100℃，优选80℃。
步骤4中，反应所用溶剂为二氯甲烷、N,N二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、二甲基亚砜中的任意一种，优选1,4-二氧六环。
步骤4中，反应过程具体包括：
将面手性1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯用超干的1,4-二氧六环溶液溶解，依次加入四(三苯基膦)钯、三乙胺和甲酸，将反应混合物在80℃下搅拌40分钟，TLC监测反应完毕后，将体系冷却至室温后，加水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相依次经水、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1，V/V)，得到白色固体产品面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明提供的面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂产品的合成工艺，合成条件温和，操作简单可控，产率高，易于重复和放大，满足工业化生产需求。
附图说明
图1为面手性的N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺的核磁谱图。
图2为面手性[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的核磁谱图。
图3为面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的核磁谱图。
图4为面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的核磁谱图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1：
1、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的制备，具体制备方法如下：
取一干燥的史莱克管，依次加入四丁基氯化铵(TBAC)(27.8毫克，0.1毫摩尔，1.0当量)、氟化铯(38.0毫克，0.25毫摩尔，2.5当量)、醋酸钯(2.3毫克，0.01毫摩尔，10摩尔％)、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺(0.1毫摩尔)和醋酸铜(36.3毫克，0.20毫摩尔，2.0当量)，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(0.2毫摩尔，2.0当量)的超干1,4-二氧六环(0.95毫升)/超干二甲基亚砜(50微升)混合溶液。将反应混合物在80度下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，冷却至室温后，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯(20毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)洗涤、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。(26.3毫克，收率74％)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.65(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.53(ddd,J＝8.4,7.2,1.2Hz,1H),7.29-7.20(m,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.8Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.27(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),5.89(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.75(ddd,J＝12.6,9.0,1.8Hz,1H),4.18(s,3H),4.07(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.35(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.28-3.14(m,2H),2.99-2.78(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ157.43,142.57,140.20,138.69,138.58,136.19,136.01,135.66,132.85,131.73,130.04,129.50,129.03,128.95,127.89,122.14,118.61,111.74,62.34,37.53,37.25,34.79,34.06.HRMS(ESI)calcd for C24H21NO2[M+H]+356.1645,found 356.1644.HPLCconditions:Chiralcel OD-Hcolumn(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flowrate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(minor)＝13.43min,tR(major minor)＝15.98min,99.9％ee.＝-102.9(c＝0.15,CHCl3).
2、面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的制备，具体制备方法如下：
在超干四氢呋喃(5.0毫升)中依次加入NaH(60％矿物油，57.6毫克，1.44毫摩尔，4.0当量)、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物(130.0毫克，0.36毫摩尔，1.0当量)和超干的N,N-二甲基甲酰胺(3.6毫升)，将反应混合物在120度下搅拌1小时，TLC监测反应完毕后，将体系冷却至室温后，加水淬灭反应，用乙酸乙酯(30毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)洗涤、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，通过减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮(117.0毫克，产率99％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.03(s,1H),8.07(d,J＝8.0Hz,1H),7.46(t,J＝7.2Hz,1H),7.39(d,J＝8.0Hz,1H),7.21(t,J＝7.6Hz,1H),6.96(d,J＝7.6Hz,1H),6.73(d,J＝7.6Hz,1H),6.69(d,J＝8.0Hz,1H),6.58(dd,J＝7.6,1.6Hz,1H),6.36(d,J＝8.0Hz,1H),5.93(dd,J＝8.0,2.0Hz,1H),4.87(brs,1H),4.21-4.05(m,1H),3.42-3.34(m,1H),3.34-3.20(m,2H),3.04-2.85(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ142.17,140.10,138.88,138.71,136.35,135.37,132.75,131.69,130.45,129.67,128.62,128.34,121.89,119.06,115.82,37.68,34.78,34.20.HRMS(ESI)calcd for C23H19NO[M+H]+326.1539,found 326.1509.HPLC conditions:Chiralpak OD-H column(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flow rate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(major)＝11.06min,tR(minor)＝25.07min,99.9％ee.＝-177.6(c＝0.25,CHCl3).
3、[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备，具体制备方法如下：
在氮气气氛下，依次加入面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮(65.0毫克，0.2毫摩尔，1.0当量)、4-二甲氨基吡啶(4.9毫克、0.04毫摩尔、20摩尔％)、吡啶(49微升，0.6毫摩尔，3.0当量)和超干的二氯甲烷(2.0毫升)，然后向混合体系中打入三氟甲磺酸酐(101微升，0.6毫摩尔，3.0当量)，将反应体系常温下搅拌1小时，TLC监测反应完毕后，加入水(5毫升)淬灭反应，用二氯甲烷(20毫升x2)萃取，有机相依次经饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩。得到面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯产物，粗产物未经下一步纯化，直接用于下一步反应。将上述制备的面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯用超干的1,4-二氧六环(1毫升)溶液溶解，依次加入四(三苯基膦)钯(11.6毫克、0.01毫摩尔、5.0摩尔％)、三乙胺(111微升，0.8毫摩尔，4.0当量)和甲酸(30微升，0.8毫摩尔，4.0当量)。将反应混合物在80度下搅拌40分钟，TLC监测反应完毕后，将体系冷却至室温后，加水淬灭反应，用乙酸乙酯(20毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，通过减压下浓缩，残留物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体产品面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂(42.0毫克，68％产率)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ9.21(s,1H),8.54(dd,J＝8.4,1.2Hz,1H),8.20(dd,J＝8.4,1.8Hz,1H),7.72(ddd,J＝8.4,6.6,1.2Hz,1H),7.63(ddd,J＝8.4,7.2,1.8Hz,1H),7.11(d,J＝7.2Hz,1H),6.92(d,J＝7.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.50(dd,J＝8.4,2.4Hz,1H),5.81(dd,J＝7.8,2.4Hz,1H),5.33(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.37(ddd,J＝14.4,8.4,4.2Hz,1H),4.05(ddd,J＝13.8,10.3,1.8Hz,1H),33.41-3.33(m,1H),3.30(ddd,J＝12.6,10.2,1.6Hz,1H),3.18(ddd,J＝13.8,10.8,6.6Hz,1H),3.12-2.99(m,2H),2.83(dt,J＝13.8,7.8Hz,1H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ150.11,144.26,138.64,138.34,138.17,137.86,135.86,134.86,132.85,132.39,131.98,130.36,129.74,128.52,128.39,128.10,126.76,126.39,124.84,38.29,34.75,34.20,32.53.HRMS(ESI)calcd for C23H19N[M+H]+310.1590,found310.1580.HPLC conditions:Chiralpak IC column(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flow rate 1.0mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(major)＝19.15min,tR(minor)＝26.24min,99％ee.＝+344.3(c＝0.25,CHCl3).
实施例2：
1、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的制备，具体制备方法如下：
取一干燥的史莱克管，依次加入四丁基氯化铵(TBAC)(277.9毫克、1毫摩尔、1.0当量)、氟化铯(380.0毫克、2.5毫摩尔、2.5当量)、醋酸钯(22.4毫克、0.1毫摩尔、10摩尔％)、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺(1毫摩尔)和醋酸铜(363.3毫克、2.0毫摩尔、2.0当量)，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(2毫摩尔、2.0当量)的超干1,4-二氧六环(9.5毫升)/超干二甲基亚砜(500微升)混合溶液。将反应混合物在80度下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，冷却至室温后，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯(100毫升x2)萃取。有机相依次经水(100毫升)洗涤、饱和食盐水(100毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。(236毫克，收率66％)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.65(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.53(ddd,J＝8.4,7.2,1.2Hz,1H),7.29-7.20(m,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.8Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.27(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),5.89(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.75(ddd,J＝12.6,9.0,1.8Hz,1H),4.18(s,3H),4.07(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.35(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.28-3.14(m,2H),2.99-2.78(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ157.43,142.57,140.20,138.69,138.58,136.19,136.01,135.66,132.85,131.73,130.04,129.50,129.03,128.95,127.89,122.14,118.61,111.74,62.34,37.53,37.25,34.79,34.06.HRMS(ESI)calcd for C24H21NO2[M+H]+356.1645,found 356.1644.HPLCconditions:Chiralcel OD-H column(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flowrate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(minor)＝13.43min,tR(major minor)＝15.98min,99.9％ee.＝-102.9(c＝0.15,CHCl3).
2、面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的制备，具体制备方法同实施例1步骤2。
3、面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备，具体制备方法同实施例1步骤3。
实施例3：
1、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的制备，具体制备方法如下：
取一干燥的史莱克管，依次加入四丁基氯化铵(TBAC)(27.8毫克、0.1毫摩尔、1.0当量)、氟化铯(38.0毫克、0.25毫摩尔、2.5当量)、醋酸钯(2.3毫克、0.01毫摩尔、10摩尔％)、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺(0.1毫摩尔)和醋酸铜(36.3毫克、0.20毫摩尔、2.0当量)，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(0.2毫摩尔、2.0当量)的超干的1,4-二氧六环(0.9毫升)/超干的二甲基亚砜(100微升)混合溶液。将反应混合物在80度下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，冷却至室温后，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯(20毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)洗涤、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。(22.4毫克，收率63％)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.65(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.53(ddd,J＝8.4,7.2,1.2Hz,1H),7.29-7.20(m,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.8Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.27(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),5.89(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.75(ddd,J＝12.6,9.0,1.8Hz,1H),4.18(s,3H),4.07(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.35(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.28-3.14(m,2H),2.99-2.78(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ157.43,142.57,140.20,138.69,138.58,136.19,136.01,135.66,132.85,131.73,130.04,129.50,129.03,128.95,127.89,122.14,118.61,111.74,62.34,37.53,37.25,34.79,34.06.HRMS(ESI)calcd for C24H21NO2[M+H]+356.1645,found 356.1644.HPLCconditions:Chiralcel OD-H column(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flowrate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(minor)＝13.43min,tR(major minor)＝15.98min,99.9％ee.＝-102.9(c＝0.15,CHCl3).
2、面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的制备，具体制备方法同实施例1步骤2。
3、面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备，具体制备方法同实施例1步骤3。
实施例4：
1、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的制备，具体制备方法如下：
取一干燥的史莱克管，依次加入四丁基氯化铵(TBAC)(27.8毫克、0.1毫摩尔、1.0当量)、氟化铯(38.0毫克、0.25毫摩尔、2.5当量)、醋酸钯(2.3毫克、0.01毫摩尔、10摩尔％)、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺(0.1毫摩尔)和醋酸铜(36.3毫克、0.20毫摩尔、2.0当量)，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(0.2毫摩尔、2.0当量)的超干的1,4-二氧六环(0.95毫升)/超干的二甲基亚砜(50微升)混合溶液。将反应混合物在70度下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，冷却至室温后，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯(20毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)洗涤、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。(20.6毫克，收率58％)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.65(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.53(ddd,J＝8.4,7.2,1.2Hz,1H),7.29-7.20(m,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.8Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.27(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),5.89(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.75(ddd,J＝12.6,9.0,1.8Hz,1H),4.18(s,3H),4.07(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.35(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.28-3.14(m,2H),2.99-2.78(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ157.43,142.57,140.20,138.69,138.58,136.19,136.01,135.66,132.85,131.73,130.04,129.50,129.03,128.95,127.89,122.14,118.61,111.74,62.34,37.53,37.25,34.79,34.06.HRMS(ESI)calcd for C24H21NO2[M+H]+356.1645,found 356.1644.HPLCconditions:Chiralcel OD-H column(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flowrate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(minor)＝13.43min,tR(major minor)＝15.98min,99.9％ee.＝-102.9(c＝0.15,CHCl3).
2、面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的制备，具体制备方法同实施例1步骤2。
3、面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备，具体制备方法同实施例1步骤3。
实施例5：
1、面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物的制备，具体制备方法如下：
取一干燥的史莱克管，依次加入四丁基溴化铵(TBAB)(32.2毫克、0.1毫摩尔、1.0当量)、氟化铯(38.0毫克、0.25毫摩尔、2.5当量)、醋酸钯(2.3毫克、0.01毫摩尔、10摩尔％)、面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺(0.1毫摩尔)和醋酸铜(36.3毫克、0.20毫摩尔、2.0当量)，然后在氮气气氛下加入2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(0.15毫摩尔、1.5当量)的超干的1,4-二氧六环(0.9毫升)/超干的二甲基亚砜(100微升)混合溶液。将反应混合物在80度下搅拌10小时，TLC监测反应完毕后，冷却至室温后，加入水淬灭反应，用乙酸乙酯(20毫升x2)萃取。有机相依次经水(20毫升)洗涤、饱和食盐水(20毫升)洗涤、无水硫酸钠干燥后，过滤，减压下浓缩，残余物经柱色谱提纯(己烷/乙酸乙酯＝5:1)，得到白色固体面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物。(17.0毫克，收率48％)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.65(dd,J＝7.8,1.2Hz,1H),7.53(ddd,J＝8.4,7.2,1.2Hz,1H),7.29-7.20(m,1H),6.93(d,J＝7.8Hz,1H),6.70(d,J＝7.8Hz,1H),6.67(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.56(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),6.27(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),5.89(dd,J＝7.8,1.8Hz,1H),4.75(ddd,J＝12.6,9.0,1.8Hz,1H),4.18(s,3H),4.07(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.35(ddd,J＝14.4,8.4,6.0Hz,1H),3.28-3.14(m,2H),2.99-2.78(m,3H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ157.43,142.57,140.20,138.69,138.58,136.19,136.01,135.66,132.85,131.73,130.04,129.50,129.03,128.95,127.89,122.14,118.61,111.74,62.34,37.53,37.25,34.79,34.06.HRMS(ESI)calcd for C24H21NO2[M+H]+356.1645,found 356.1644.HPLCconditions:Chiralcel OD-Hcolumn(4.6mm x 250mm),hexane/i-PrOH,90:10v/v,flowrate 1mL/min,λ＝254nm,30℃.tR(minor)＝13.43min,tR(major minor)＝15.98min,99.9％ee.＝-102.9(c＝0.15,CHCl3).
2、面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮的制备，具体制备方法同实施例1步骤2。
3、面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备，具体制备方法同实施例1步骤3。
本发明通过上述实施例来说明本发明的面手性的[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：面手性的N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺在钯催化剂的作用下与2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐通过碳氢键活化/环化反应合成[2.2]环仿并喹啉酮衍生物；
步骤2：利用NaH去除面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物中的甲氧基基团，生成面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮；
步骤3：面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮在碱的作用下与三氟甲磺酸酐反应得到面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯；
步骤4：面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯在钯催化剂的作用下与甲酸反应得到面手性[2.2]环仿并喹啉催化剂；
反应路线如下所示：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1中，所述钯催化剂为醋酸钯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1中，面手性N-甲氧基[2.2]环仿碳酸酰胺、钯催化剂和2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐的摩尔比为1:0.1:1.5-2.5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1中，反应在碱、相转移催化剂、氧化剂的存在下进行；
所述碱为氟化铯、氢氧化铯、碳酸铯、氟化钾中的任意一种；
所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四丁基醋酸铵、四丁基四氟硼酸铵和21-冠-7中的任意一种；
所述氧化剂为醋酸铜、氧化铜、氯化亚铜、乙酸银中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1中，反应所用溶剂选自1,4-二氧六环、二甲基亚砜中任意一种或两种的组合。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤1中，反应温度为70-90℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤2中，面手性的[2.2]环仿并喹啉酮衍生物和NaH的摩尔比为1:3-4。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤2中，反应温度为80-140℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤3中，面手性的1,1-二氢-1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-酮和三氟甲磺酸酐的摩尔比为1:2-4。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
步骤4中，面手性的1(7,10)-菲啶-4(1,4)-苯并环己烷-1-基三氟甲磺酸酯和甲酸的摩尔比为1:2-6。
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