[发明专利]一种强缺电子轴手性双膦配体及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类强缺电子轴手性双膦配体的设计和合成。

背景技术

双膦配体是不对称催化反应中重要的一类配体，特别是在过渡金属催化的不对称氢化反应中占有非常重要的地位。由于它们在不对称合成中的重要应用和极大的经济利益，设计合成高对映选择性高活性的手性双膦配体依然是不对称催化反应研究的重要内容。(文献1：Tang，W.-J；Zhang，X.M.Chem.Rev.2003，103，3029.)

其中基于手性配体的立体和电子效应的来设计配体是一种重要的方法。相对于配体立体效应在不对称催化中的作用方式，配体的电子效应对反应的作用方式更为多样。配体电子效应的调整可能会导致配位金属原子价态的变化，配体与金属配位方式的改变，所形成金属与配体的配合物空间结构的改变，以及随之造成的反应活性中间体反应活性和反应性质的变化。(文献2：丁奎岭，范青华.不对称催化新概念与新方法[M].北京：化学工业出版社，2008：111-141.)

其中，对于双膦配体的电子效应在不对称催化反应中的作用，人们也进行了初步的研究。2004年和Dellis(文献3：Jeulin，S.；dePaule，S.D.；Ratovelomanana-Vidal，V.；J-P.；Champion，N.；Dellis，P.Angew.Chem.Int.Ed.2004，43，320.)首次合成了与双膦配体SegPhos具有类似骨架结构的DifluorPhos配体，不同的是在SegPhos的亚甲基部分引入了两个带有强吸电子性质的氟原子。作者通过计算表明，在有相似结构的配体中，DifluorPhos和SegPhos具有几乎相同的最小的二面角。而配体与Ru的碳基配合物的红外研究表明，DifluorPhos相对SegPhos和其他配体更为缺电子。虽然有研究表明，在不对称氢化反应中配体的缺电子性对反应是不利的，但是在对照的不对称氢化反应实验中，DifluorPhos的催化效果要明显好于其他几个配体。最近，徐小组(文献4：Tang，W.-J.；Sun，Y.-W.；Xu，L.-J.；Wang，T.-L；Fan，Q.-H.；Lam，K.-H.；Chan，A.S.C.Org.Biomol.Chem.2010，8，3464.)将双膦配体与铱金属前体组成的催化剂用于喹啉衍生物的不对称氢化反应研究，在结果中发现吸电子的双膦配体相对于给电子的双膦配体能取得更高的对映选择性和活性，并且DifluorPhos能取得最好的结果，TON达到43000。

从上述例子中，我们可以看出双膦配体取代基电子效应特别是吸电子效应对配体的活性和选择性有着显著的影响。为了对双膦配体取代基电子效应进行更深入的研究，基于上述结果，我们设计和合成了一类强缺电子轴手性双膦配体。其合成从光学纯的双羟基Biphep出发，在碱的作用下与N，N-双(三氟甲磺酰基)苯胺一步反应得到。

发明内容

本发明的目的是提供一类强缺电子轴手性双膦配体及其合成方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种强缺电子轴手性双膦配体，它是下述化合物的结构：

其中：

Tf为三氟甲磺酰基；

R为芳基或C1-C10烷基，所述芳基为苯基或C1-C10的烷基、甲氧基、卤素中一种或多种的取代苯基，如3，5-二甲基苯基，3，5-二甲基-4-甲氧基苯基，3，5-二叔丁基苯基，3，5-二叔丁基-4-甲氧基苯基，3，5-二异丙基苯基，或3，5-二异丙基-4-甲氧基苯基。

本发明从光学纯的双羟基Biphep出发，在碱的作用下与N，N-双(三氟甲磺酰基)苯胺反应得到轴手性双膦配体。本发明操作简便，产率好，合成的轴手性双膦配体具有很强的缺电子性。

本发明提供的是一类具有强缺电子轴手性双膦配体的设计和合成，其合成路线如下：

其中：

双羟基Biphep(1)为左旋体、右旋体或外消旋体；

Tf为三氟甲磺酰基；

R为芳基或C1-C10烷基，所述芳基为苯基或C1-C10的烷基、甲氧基、卤素(F、Cl或Br)中一种或多种的取代苯基，如3，5-二甲基苯基，3，5-二甲基-4-甲氧基苯基，3，5-二叔丁基苯基，3，5-二叔丁基-4-甲氧基苯基，3，5-二异丙基苯基，或3，5-二异丙基-4-甲氧基苯基。

反应步骤为：