[发明专利]一种手性三齿氮膦氧配体及其相关配体在不对称催化反应中的应用

说明书

本发明涉及一类PNHO三齿配体及相关配体在不对称氢化及其类似反应中的应用。本发明中公开的新型三齿氮膦氧配体是目前第一例含二茂铁基面手性膦的三齿氮膦氧配体，并成功应用于简单芳香酮、α‑羟基酮、β‑酮酯的高效高选择性不对称氢化及其类似反应。相比于其他优势三齿配体，该类型配体合成路线极其简单，成本低廉，易于大规模合成，空气稳定，对碳氧双键的不对称氢化反应表现出高活性和高选择性。

技术领域

本发明涉及一种手性三齿氮膦氧配体及其相关配体在不对称氢化反应和类似反应中的应用，属于不对称催化领域。

背景技术

随着人们对光学纯的手性药物、农药、香料和其他精细化学品的需求日益增加，不对称催化技术获得了长足的发展。直接利用氢气对前手性的烯烃、酮和亚胺等不饱和化合物进行催化不对称氢化，由于具有高效、高选择性、高原子经济性的优点，一直是不对称催化领域的研究热点^[1]。决定不对称氢化效率的核心因素是金属和配体的有效组合，然而受限于元素周期表，可供选择的过渡金属有限，因此新型手性配体的设计和研发事实上成为不对称氢化领域的最根本的研究主题，贯穿整个不对称氢化历史。

1965年Wilkinson教授报道了第一例均相催化的氢化反应^[2]。随后在1968年Knowles教授报道了第一例均相催化的不对称氢化反应^[3]。由于具有高效、高选择性、高原子经济性的优点，不对称催化氢化反应在所有已经实现工业化生产的不对称催化反应中占据了70％以上的比重。一些重要的不对称催化氢化反应实现工业化的例子如下：1)Monsanto公司的L-DOPA的合成(脱氢氨基酸的不对称氢化反应，94％ee，运用Rh-DIPAMP催化体系获得2,000转化数)^[4]，2)Takasago公司L-Menthol的合成是运用Rh-BINAP催化体系取得98％ee和高达300,000转化数^[5]，3)Norvatis公司的(S)-Metolachlor的合成是运用Ir-ferrocenyl phosphine催化体系催化亚胺的不对称氢化反应，获得80％ee和1,000,000转化数^[6-7]。尤其在2012年，BASF公司成功利用不对称氢化反应实现了L-Menthol的10,000吨级合成。

手性配体结构上的微小变化都会对催化不对称氢化反应产生重大影响，这种微妙的构性关系对于配体的设计至关重要，使得化学家可以通过合理的配体位阻和电性设计实现对反应的精细调控。然而并没有一种通用型的配体存在，因此发展高效、高选择性、底物适用范围广的手性配体和不对称催化体系将是永恒的主题。