[发明专利]基于四甲基螺二氢茚骨架的双噁唑啉配体化合物及其中间体和制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种基于四甲基螺二氢茚骨架的双噁唑啉配体化合物及其中间体和制备方法与用途。所述的双噁唑啉配体化合物是具有通式I所示结构的化合物或所述化合物的对映体、消旋体或非对映异构体。该双噁唑啉配体以廉价易得的四甲基螺二氢茚二酚为起始原料，经过一系列反应步骤制备获得,关键中间体是具有通式II所示结构的化合物。本发明开发了新型的噁唑啉配体，可用于催化有机反应，特别是可作为手性的噁唑啉配体广泛用于金属催化的不对称反应中，具有经济实用性和工业应用前景。

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，涉及一种新型的基于四甲基螺二氢茚骨架的双噁唑啉配体化合物及其中间体和制备方法和应用。该类配体可用于偶联反应或不对称催化反应。

背景技术

不对称催化是当今合成化学中最为活跃的研究领域之一,该技术是获得手性化合物最直接的、最有效的化学方法。它具有手性增殖、高对映选择性、经济性，易于实现工业化的优点。实现高效高选择性的不对称催化反应是合成化学领域中一项挑战性的课题，其核心科学问题之一是发展和发现新型高效的手性配体及其催化剂。尽管手性配体的设计合成已经取得快速发展，有如下众多的优秀手性双噁唑啉配体被合成出来，并有相当一些配体已经应用于工业化生产，但仍然存在包括配体的适用范围有限，对反应底物依赖度高等问题，还没有任何一种手性配体是通用的。因而寻求新型骨架的手性配体一直是催化不对称合成反应中的永恒主题。

手性配体的设计合成(如何提高催化活性和对映选择性)主要考虑电性和结构因素(如二面角、位阻和骨架刚性等)。当前普遍认为，二面角对于不对称催化的对映选择性有极大影响(比如文献Acc.Chem.Res.2007,40,1385–1393；Tetrahedron:Asymmetry 15(2004)2185–2188；J.Org.Chem.1999,65,6223)。

1999年，Birman等人从间甲氧基苯甲醛出发，经过6步反应合成得到了外消旋的螺二氢茚二酚SPINOL(1,1'-螺二氢茚-7,7'-二醇)，又通过化学拆分获得了相应的光学对映体(Tetrahedron:Asymmetry 1999,10,12)；不过按照此路线或者其他公开方法都是无法获得相应的3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺二氢茚-7,7'-二醇。在2003年，周其林等以这种光学活性的螺二氢茚二酚SPINOL为原料，经过5步反应合成了基于螺二氢茚骨架的双噁唑啉配体SpiroBOX(Tetrahedron:Asymmetry17(2006)634，CN101565434，CN100432083)，已经分别成功应用于催化不对称反应。不过，从工业可用的原料间甲氧基苯甲醛出发，至少经过11步合成反应和1步手性拆分才能得到相应的SpiroBOX，反应步骤冗长，制备成本较高，影响实用性。

四甲基螺二氢茚二酚(3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺二氢茚-6,6'-二醇，MSPINOL)可从工业化的双酚系列产品通过酸催化直接高产率得到，并已有规模化制备方法和手性拆分方法(反应式如下，J.Chem.Soc.,1962,415-418；Org.Lett.,2004,6,2341-2343；US2006/0020150；US4879421；Bull.Chem..Soc.Japan,1977,44,496-505；中国发明专利。申请号CN 201711330428.2)。