[发明专利]一种手性相转移催化剂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成，特别是一种新型手性相转移催化剂的合成技术领域。 

背景技术

相转移催化反应在有机合成中占据了重要的地位，相对于传统的有机反应，相转移催化反应具有很多优点，例如条件温和，简便，易于操作，通常无需无水无氧操作，可以大大简化反应操作条件，且使用便宜的试剂，溶剂，催化剂，催化剂便于回收使用，环境友好，符合绿色化学的要求。 

不对称相转移催化反应在有机合成中占据重要的地位，经过数十年的发展，目前不对称相转移催化已经在不对称催化中占据了越来越重要的地位，就催化剂种类来说，主要可以分为金鸡纳碱衍生的相转移催化剂和以Keiji Maruoka小组为代表的C₂-对称的相转移催化剂。目前为止，金鸡纳碱类已经发展到第三代，根据其Ar基团和R基团的不同，可以划分出这类催化剂的衍生历程：第一代：R=H, Ar＝Phenyl，这类催化剂最初是Dolling小组报道并将其运用于环状酮的不对称烷基化反应。第二代：R=Alkyl，Ar＝Phenyl，这类催化剂是Donell小组发现并使用于甘胺酸叔丁酯衍生物的不对称烷基化反应，第三代：R=Alkyl，Ar＝Enthranyl。 

虽然不对称相转移催化反应具有较多优势，但是目前其发展也有一定问题，例如，Maruoka的催化剂具有较好的催化效果，但是其结构比较复杂，合成也比较复杂，所以应用起来有一定困难性。金鸡那碱类催化剂合成要简单一些，但是其催化效果相对于Maruoka催化剂要差一些，且适用范围不够，往往一个催化剂只适合一类反应，所以有必要对金鸡那碱类的催化剂进行改造，优化，以使其获得更好的催化效果。 

发明内容

本发明目的是提供一种具有多适用性的手性相转移催化剂。 

本发明的分子结构式为： 

本发明手性相转移催化剂结构具有新颖性，且其中心的氮原子具有更好的掩蔽性，因此，其具有一些特殊的催化效果，可适用于不同类的催化反应需要。将本发明手性相转移催化剂应用于甘氨酸叔丁酯衍生物不对称烷基化反应，取得了较为优良的结果，实践证明其为一种优良的手性相转移催化剂。

本发明另一目的提出具有以上分子结构式特征的手性相转移催化剂的合成方法。 

本发明将金鸡那碱溶解于溶剂中，与氢化钠反应后再加入二卤代烃反应，经萃取，取有机层，干燥，再分离去溶剂，得手性相转移催化剂。 

本发明以金鸡那碱为手性源，氢化钠为碱，再通过与二卤代烃的反应制备得到一种新型手性相转移催化剂。其反应式如下： 

本发明所述溶剂为四氢呋喃（THF）或二甲基甲酰胺（DMF），两类溶剂能使得反应近乎完全进行其不产生副产物。

加入二卤代烃后，先于常温下反应2小时，再升温至60℃反应2小时，分步进行反应可以使得反应主要得到环合产物，而不产生其他副产物。 

本发明所述萃取用溶剂为乙酸乙酯。 

具体实施方式

一、催化剂的制备 

例1：

在一反应瓶中，加入金鸡那碱0.391g (1.3mmol)，用10ml二甲基甲酰胺（DMF）溶解，然后加入NaH0.518g(13mmol)，反应2小时，再滴入二溴乙烷0.26g（1.43mmol），室温反应2小时，并升温至60℃反应2小时，反应结束后，加入水，用乙酸乙酯萃取，分出有机层，干燥，旋去溶剂得到催化剂。

例2： 

在一反应瓶中，加入金鸡那碱0.391g (1.3mmol)，用10ml四氢呋喃（THF）溶解，然后加入NaH0.518g(13mmol)，反应2小时，再滴入二溴乙烷0.26g（1.43mmol），室温反应2小时，并升温至60℃反应2小时，反应结束后，加入水，用乙酸乙酯萃取，分出有机层，干燥，旋去溶剂得到催化剂。

二、应用：用于甘氨酸叔丁酯衍生物不对称烷基化反应 

例1：

在反应瓶中，加入制成的催化剂5.68 mg，溶于2 ml甲苯中，加入50%的氢氧化钾0.1 g，搅拌反应1小时，在0 ℃下加入29.6 mg的甘氨酸叔丁酯衍生物（2-二苯甲亚胺基乙酸叔丁酯），并在该温度下反应1小时，再加入烷基化试剂12 μL，并保持温度在0 ℃反应，反应完毕后，加入水，用二氯甲烷萃取，分出有机相，干燥，旋去溶剂得到粗产品，用柱层析分离得到烷基化产物（2-二苯甲亚胺基-2-苄基乙酸叔丁酯）。

例2： 

在反应瓶中，加入制成的催化剂5.68 mg，溶于2 ml正己烷中，加入50%的氢氧化钠0.1 g，搅拌反应1小时，在0 ℃下加入甘氨酸叔丁酯衍生物29.6 mg（2-二苯甲亚胺基乙酸叔丁酯），并在该温度下反应1小时，再加入烷基化试剂12 μL，并保持温度在0 ℃反应，反应完毕后，加入水，用二氯甲烷萃取，分出有机相，干燥，旋去溶剂得到粗产品，用柱层析分离得到烷基化产物（2-二苯甲亚胺基-2-苄基乙酸叔丁酯）。