[发明专利]一种手性β-羟基砜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种手性β‑羟基砜（式I）及其制备方法。本发明所涉及的制备方法为一锅法不对称串联反应，包括步骤1）：炔烃（式II）和亚磺酸钠（式III）为原料，甲醇和水的混合溶液为溶剂，铁盐为催化剂，经氧磺酰化反应生成中间体β‑羰基砜（式IV）；步骤2）：直接往反应体系中加入手性二胺金属铑络合物做催化剂，氢源，在氮气保护下经不对称转移氢化得到手性β‑羟基砜（式I）。该方法具有反应条件简单、温和，步骤经济性、原子经济性等绿色合成优点，而且底物适应范围广，对映选择性高，在合成手性β‑羟基砜类医药中间体以及和精细化工原料方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于绿色催化不对称合成技术领域，具体涉及一种手性β-羟基砜及其不对称串联合成方法。

背景技术

手性β-羟基砜是一种重要的医药中间体和化工原料，通常以β-羰基砜为原料经过羰基的还原来制备，但是需要预先合成相应的β-羰基砜化合物。从简单易得的化工原料为起始物，通过多组分串联反应直接制备手性β-羟基砜类化合物既符合绿色发展要求，又节约成本。比如：有文献报道以α-溴代芳基乙酮和亚磺酸钠为原料，经不对称串联反应可以制备手性β-羟基砜,该方法也需要预先合成α-溴代芳基乙酮。

本发明从廉价易得的化工原料炔烃和亚磺酸钠出发，经不对称串联反应直接合成手性β-羟基砜，反应条件简单、温和，底物适应范围广，对映选择性高等优点。

发明内容

一种手性β-羟基砜及其制备方法，其特征在于以廉价易得的炔烃和亚磺酸钠为原料，采用“两步一锅法”策略，不需分离纯化中间体，直接合成手性β-羟基砜；步骤1)：该手性β-羟基砜以炔烃和亚磺酸钠为原料，甲醇和水的混合溶液为溶剂，铁盐为催化剂，经氧磺酰化反应生成中间体β-羰基砜；2)在中间体β-羰基砜的混合体系中加入不对称转移氢化反应催化剂，氢源，在氮气保护下经不对称转移氢化得到手性β-羟基砜，反应式如下：化合物II或III，Ar选自： R是C1-C3烷基、C1-C3烷基氧基、三氟甲基、氟、氯、溴、羟基、硝基、氰基中的任意一种；

上面给出的化合物II或III的定义中，所用术语不论单独使用还是用在复合词中，代表如下取代基：

卤素：指氟、氯、溴、碘；

烷基：指直链或支链烷基；

卤代烷基：指直链或支链烷基，在这些烷基上的氢原子部分或全部被卤原子取代；所述的铁盐为三氯化铁、三溴化铁、或氯化亚铁，进一步优选为：摩尔浓度15-30mol％三氯化铁；摩尔浓度20mol％三氯化铁。

所述的混合溶液中，甲醇和水的体积比为2-5：1，优选为3：1。在该体积比下，亚磺酸钠与炔烃更易溶解，使混合更充分。

所述步骤1)：氧磺酰化反应的温度为25-80℃，反应时间为12-18小时；优选为反应温度为50℃，反应时间为15小时；

所述步骤2)：不对称转移氢化反应所用催化剂为(R,R)-或(S,S)-N-单磺酰-二芳基手性乙二胺与过渡金属钌或铑或者铱的配合物；其结构通式如式V所示，

所述结构通式V中，M为Ru或Rh或Ir；

Ar为苯基或对甲氧基、甲基取代的苯基、萘基；