[发明专利]一种用于拆分外消旋环氧烷烃的催化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于拆分外消旋环氧烷烃的催化剂，具体地说是由含氮有机碱或季铵盐与Cr(Salen)组成，并将其用于催化不对称拆分外消旋环氧烷烃。

背景技术

对映异构体的1，2-氨基醇，不仅可以作为合成多种生物学上重要的化合物的中间体，还可以作为不对称催化的高效和多功能的前体，因此在生物制药及有机合成领域非常具有应用价值(Y.Shioiri，Y.Hamada，Heterocycles，1988，27，1035；C.B.Barlow，S.T.Bukhari，R.D.Guthrie，A.M.Prior，Asymmetry in Carbohydrates，Dekker：New York，1979，pp 81-99)。现有氨基醇的合成路线很大程度上需要依赖手性前体或者氨基酸的还原。虽然这种方法可以成功的得到2-氨基-1-醇，但是却无法得到1-氨基-2-醇。若要得到1-氨基-2-醇则需要通过不对称合成路线来完成，其中氨衍生物对环氧化合物的不对称拆分反应是最直接的和最经济的路线，因为它只需外加一步简单的反应便可得到1-氨基-2-醇，而且同时可以获得手性的环氧化合物。Cr(Salen)就是可以完成这一催化过程的较理想催化剂(Eric N.Jacobsen et al.，WO028402(1996)，US 5665890(1997))。但是这一催化剂的活性较低，通常在反应中催化剂的用量很大，反应底物与催化剂的摩尔比要达到50，操作费用很高，这样在很大程度上限制了这一催化剂的有效应用。为了解决这一问题，提高Cr(Salen)的催化活性势在必行。目前，有一些报道实现了这一目标。值得一提的是，在这个反应的决速步中存在两个Cr(Salen)分别活化两种不同的反应底物，通过协同作用实现开环的过程，因此缩小两分子Cr(Salen)之间的距离可以有效的提高其活性。Jacobsen研究组合成的Cr(Salen)双分子相连催化剂，将催化活性提高了1-2个数量级(Eric N.Jacobsen et al.，J.Am.Chem.Soc.1998，120，10780)。Haag研究小组，利用聚乙二醇聚合物作为连接基团及催化剂载体，有效的拉近了两分子催化剂的距离，提高了催化活性，与单体相比实现了1个数量级的提高，但是得到产物的对映选择性却大幅的降低了，这可能由于聚乙二醇的链状结构影响了催化剂的构型(J.Keilitz，R.Haag，Eur.J.Org.Chem.2009，3272)。也有研究组在实验方法上下功夫，通过对实验方法的改良来提高催化剂的反应活性。Pierre A.Jacobs小组，采用微波技术，使催化反应在微波加热的条件下进行(B.M.L.Dioos，P.A.Jacobs，Journal of Catalysis，2005，235，428)。这一方法使得反应活性得到了惊人的提高，30s内便可以实现1，2-环氧己烷的拆分。但是这一方法需要特殊的仪器装置-微波合成仪来辅助完成，而且得到的拆分产物1-叠氮基-2-三甲基硅氧己烷的对映选择性只有90％。Choong-Eui Song研究组(C.E.Song et al.，WO2002012171)通过选择离子液作为催化反应的溶剂，虽然成功实现了这催化剂的重复使用，但是催化剂的用量高达3％mol，仍然不是很理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种不对称拆分外消旋环氧烷烃的催化剂，从而高效地实现外消旋环氧烷烃的拆分。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于不对称拆分外消旋环氧烷烃催化剂，由Cr(Salen)[(R，R)-N，N′-Bis(3，5-di-tert-butylsalicylidene)-1，2-cyclo-hexanediamino chromiun(III)chloride或(S，S)-N，N′-Bis(3，5-di-tert-butylsalicylidene)-1，2-cyclohexanediamino chromiun(III)chloride]和含氮有机碱或季铵盐组成，其中含氮有机碱或季铵盐与Cr(Salen)的摩尔比为0.1-10。