[发明专利]具有5,5′-联四氢萘酮骨架的手性磷酸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种具有5,5'-联四氢萘酮骨架的手性磷酸，以及基于5,5'-联四氢萘酮-6,6'-二酚及其取代物制备该手性磷酸的方法，以及制备过程中涉及的中间体。

背景技术

新颖手性催化剂的发展是不对称合成中一个较为活跃的领域。2004年Akiyama和Terada两个小组独立发现的基于BINOL的手性联萘磷酸催化剂(phosphoricacid，Angew.Chem.Int.Ed.2004,43,1566；J.Am.Chem.Soc.2004,126,5356)，已被广泛应用于许多有机转化。手性磷酸催化的反应具有多种活化模式(Chem.Rev.2014,114,9047)，取得了优秀的对映选择性，但大多数反应时间较长，催化剂用量较大(5％～20％)，一定程度上限制了手性有机磷酸在规模化合成及工业生产上的应用。

一种增强磷酸酸性的方法是制成磷酰胺，如N-triflylphosphoramide(J.Am.Chem.Soc.2006,128,9626)，能明显增加催化活性，但在大多数反应中，对映选择性明显降低(J.Am.Chem.Soc.2013,135,6142)。另一种增强酸性的方法是在联萘磷酸的3,3'-位(酚羟基邻位)引入吸电子基团，如3,5-二(三氟甲基)苯基，但这本身会不可避免的改变3,3'-位取代基的体积，从而影响对映选择性(Org.Lett.2010,12,4604)。然而，在联萘磷酸的5,5'-位(酚羟基对位)引入吸电子基团的方法，至今无文献报道。

本发明公开了5,5'-联四氢萘酮这一手性骨架，和一种具有5,5'-联四氢萘酮手性骨架的手性磷酸，以及基于5,5'-联四氢萘酮-6,6’-二酚及其取代物制备该手性磷酸的方法。这类磷酸既保留了传统的基于BINOL和H₈-BINOL的有机手性磷酸的对映选择性好的优点，又克服了其催化活性较低的缺点。

发明内容

1.要解决的技术问题

为解决传统的有机手性磷酸催化剂活性较低的缺点，本发明公开了一类全新设计的手机磷酸催化剂的结构及其制备方法。

2.技术方案

本发明的目的是提供一种5,5'-联四氢萘酮的全新手性骨架；

本发明的另一目的是提供一种具有5,5'-联四氢萘酮骨架的手性磷酸；

本发明的另一目的是提供基于5,5'-联四氢萘酮-6,6'-二酚制备手性磷酸的方法。

本发明是具有(I)～(V)所示通式的化合物：

式中：R选自H、Cl、Br、I、C6～C19的烷基、取代的硅基、取代的芳基或者共轭芳基，所述的共轭芳基为萘基、蒽基、菲基；R¹选自H、Ac、Boc、Bz、MOM、C1～C8的烷基；X选自Cl、Br或I。

式(I)所示化合物属于手性有机磷酸。跟传统的相应的基于BINOL或H₈-BINOL的磷酸相比，分子结构改变不大，保留了同样优秀的手性诱导能力；但酸性更强，所以又克服了传统磷酸催化剂用量大、反应时间较长等缺点。在Mannich反应、Biginelli反应、Friedel-Crafts反应、Diels-Alder反应、转移氢化反应等反应中均取得了优秀的对映选择性和更强的催化活性。

式(I)～(V)所示化合物结构具有轴手性，所以每个化合物都具有两个对映异构体，一个是R型，另一个是S型，该两个对映异构体的等量混合物则成为外消旋体。R型、S型和外消旋体具有相同的化学结构通式，但具有不同的立体结构和旋光性能。因此，本发明所说的具有5,5'-联四氢萘酮骨架的手性磷酸，及其合成过程涉及的相应中间体，实际上包含R型、S型和外消旋体。

本发明提供的式(I)所示化合物的制备方法，包括如下步骤：

采用方法一，则步骤为：

(1)H₈-BINOL在有机溶剂(或含水)中，经过适当催化剂作用，适当的温度和时间的氧化反应，得到式(Ⅱ)所示5,5'-联四氢萘酮-6,6'-二酚；

(2)式(II)所示5,5'-联四氢萘酮-6,6'-二酚，经过卤化反应，得到式(III)所示7,7'-二卤-5,5'-联四氢萘酮-6,6'-二酚；