[发明专利]一种具有手性孔道结构的金属-有机框架结构化合物的制备方法及其应用

说明书

本发明属于精细化工技术领域，一种具有手性孔道结构的金属‑有机框架结构化合物的制备方法及其应用，其中制备方法，是以右手螺旋手性的金属基配体Ir(III)配合物L₁或以左手螺旋手性的金属基配体Ir(III)配合物L₂作为基本构筑模块，过渡金属盐中的四面体配位构型的Cu⁺作为金属节点，反应制得具有手性孔道结构的金属‑有机框架结构化合物。本发明方法制备的具有手性孔道结构的金属‑有机框架结构化合物原料价格低廉，产率高，易于投入实际应用中。作为化合物Cu‑L₁或Cu‑L₂在催化N‑苯基四氢异喹啉与苯基乙炔类分子进行不对称氧化脱氢偶联(CDC)反应中的应用，其产率最高可达到80％，对映体选择性大于50％。

本发明涉及一种具有手性孔道结构的金属-有机框架结构化合物的制备方法及其应用，属于精细化工技术领域。

背景技术

当今世界常用的化学药物中手性药物占据了超过60％的比例，手性药物分子不同的异构体与生命体大分子间的严格手性匹配与分子识别现象，会引起药理活性、代谢过程及毒性等方面的显著差异。在临床治疗方面，服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效/不良对映体所引起的毒副作用，还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担，对药物动力学及剂量有更好的控制，提高药物的专一性。因此，手性化学制药成为医药化学研究的前沿领域。其中手性催化剂的结构设计和功能拓展，在不对称催化中起到至关重要的作用。针对肿瘤、心脑血管疾病等重大多发性疾病的临床用药需求，开展手性合成、酶催化、结晶控制、高端制剂、仿制药一致性评价等关键技术研究，研制具有靶向性、高选择性、新作用机理的治疗药物。因此，开发绿色、高效的不对称催化体系用于治疗肿瘤、心血管疾病相关医药中间体的精准合成将具有重要的社会经济意义。

手性四氢异喹啉类化学小分子,尤其是C1位取代的光学活性结构具有丰富的生物活性，如烷基取代的四氢异喹啉类似物(+)-dysoxyline是一类有效的强心剂，(+)-Crispine A具有体外细胞毒素活性和抗肿瘤活性。此类药物的合成工艺往往步骤繁琐、产率低，如已报道不对称合成(+)-dysoxyline的方法需要14步反应，综合产率仅约为9％，且所用过渡金属催化剂、手性助催化剂往往成本高昂、使用后不可回收，手性中间体产品中的重金属残留问题及生产过程中的环境污染等问题不容忽视。因此，开发一种新型简便、绿色高效不对称合成方法来制备C1手性四氢异喹啉衍生物对于开发新的药物先导化合物具有重要的理论意义和应用前景。

利用过渡金属(Cu,Fe,Pd等)催化氧化脱氢偶联反应用于制备系列四氢异喹啉类分子已经取得了一些进展。然而到目前为止，金属催化的不对称交叉脱氢偶联反应的报道相对较少，且这些方法目前还存在着选择性不高、反应条件苛刻、操作复杂等缺陷。2004年，McGill大学的李朝军等首次报道了铜催化的四氢异喹啉的不对称炔基化反应,实现了在其C1位置引入手性基团。在不同的反应条件下，铜(I)相比与铜(II)能够实现更高的立体选择性。另一方面，随着化石燃料的日趋枯竭所导致的能源危机影响，化学家们开始研制利用清洁无污染的太阳光驱动的新型反应，并将光催化拓展到合成(C1手性)四氢异喹啉类有机小分子的反应中。2013年，吴丽珠课题组利用具有氧化还原能力的Pt配合物作为光催化剂，实现了可见光条件下N-苯基四氢异喹啉类分子与吲哚类分子的α位C-C偶联反应。国内外现有的不对称(光)催化合成中，催化剂主要是通过将过渡金属(Cu,Fe,Pd)盐与手性辅助配体在溶液相中协同。其中的手性辅助配体合成过程复杂、价格昂贵。光催化不对称合成体系中，并没有避免手性辅助配体的参与，并且所有的贵金属催化剂也不能很好的回收利用，这些极大地增加了不对称催化的成本，并造成了污染和浪费。因此将相关催化过程进行非均相化的研究对于手性催化剂的回收利用、减少重金属的污染排放具有重要意义。