[发明专利]基于金鸡纳生物碱骨架的手性胍有机催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种基于金鸡纳生物碱骨架的新型手性胍类化合物及其制备和应用。该类新型手性胍可以用价廉易得的金鸡纳生物碱为原料，通过超声波法制备而得。新型手性胍可作为有机小分子催化剂用于催化不对称Michael加成反应，得到优异的催化效果和优良的对映选择性。

技术领域

本发明涉及一种基于金鸡纳生物碱骨架的新型手性胍有机催化剂及其在不对称Michael加成反应中的应用，属于有机合成手性催化技术领域。

背景技术

胍是指含有一个碳原子与三个氮原子形成不饱和四价键骨架的一类有机化合物。如果结构中有手性因素的胍即为手性胍。胍类化合物的共轭酸稳定，表现出强碱性，被广泛地应用于有机合成中。尤其是基于手性胍类化合物的有机小分子催化剂结构形式多样，可简单分为开链胍，单环胍，双环胍以及其他的胍盐，这些手性胍不仅在构象上有巨大的差别，在化学特性以及合成中也有差别，它们在不对称催化的过渡态中可以灵活的实现反应底物的活化和产物的构型控制，从而达到非常高的立体选择性和对映选择性。

金鸡纳生物碱类骨架由于具备多个手性中心、刚性的构型、特殊电子效应方面的特征以及分子结构的复杂性等特点，在不对称催化领域早已备受关注，作为不对称催化剂的“优势骨架”，得到了广泛的发展。然而，基于金鸡纳生物碱骨架的手性胍类化合物尚未有国内外文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一类催化活性高、手性诱导作用强的金鸡纳生物碱衍生的新型双功能手性胍类催化剂及其制备方法，并将其应用于不对称Michacel加成反应；

本发明实现过程如下：

结构通式（I）所示的化合物，

其中，R₁和R₂独立地选自C1-C6的烷基、环烷基、芳基或取代芳基；

所述芳基选自苯基、苄基、萘基；

所述取代基选自硝基、巯基、卤素、C1-C6的烷基、甲氧基、羟基；

R₃选自甲氧基或者氢。

结构通式（I）所示的化合物为：

金鸡纳骨架可以是奎宁、辛克宁、奎尼丁或辛可尼丁，结构如下：

上述化合物的制备方法包括如下步骤：以金鸡纳生物碱原料，在叠氮酸、偶氮二甲酸二异丙酯、三苯基膦条件下生成9-氨基-金鸡纳生物碱；

上述第一步产物与二硫化碳、二环己基碳二亚胺反应生成金鸡纳生物碱异硫氰酸酯；

上述金鸡纳生物碱异硫氰酸酯和胺反应得到金鸡纳生物碱硫脲；

（4）上述金鸡纳生物碱硫脲和相应的伯胺在氯化亚铜、碳酸铯作用下反应得到结构通式（I）所示的化合物，

。

上述制备方法中，可以选用不同的金鸡纳生物碱为原料制得手性胍催化剂，路线相同。

以不同的胺和硫脲反应可以得到各种不同的新型手性胍催化剂。

在硫脲和胺反应这一步，可以采用超声波（500w-850w）作用下，反应温度30-60℃反应，高产率地得到预期产物。

上述化合物在如下反应所示的硫代丙二酸酯和反式-β-硝基苯乙烯的不对称反应中的应用。