[发明专利]一种新型手性联苯类季铵盐相转移催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种新型手性联苯类季铵盐相转移催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括化合物A和化合物B，所述化合物A的分子结构如式(Ⅰ)所示，所述化合物B的分子结构如式(Ⅱ)所示：其中R¹为甲氧基或羟基；R²为叔丁基或氢；R³为3,5‑双(三氟甲基)苯基或3,4,5‑三氟苯基。本发明的联苯类催化剂具有高光学纯度，该催化剂属于季铵盐类相转移催化剂，能够有效催化不对称烷基化反应，该类催化剂介导的不对称催化方法，反应条件温和，产率高，操作步骤简单，安全可靠，绿色环保，产率高达97％，非对映异构体和对映异构体的选择性高达93％。

技术领域

本发明属于合成化学和催化化学技术领域，更具体地，涉及一种手性联苯类季铵盐相转移催化剂及其制备方法和在不对称催化反应中的应用。

背景技术

相转移催化(phase-transfer catalysis,PTC)因反应条件温、操作简单、环境友好、可使用水溶液以及易于放大量生产等优势，在学术和工业生产中都得到了规范的应用。不对称相转移催化为手性药物、天然产物手性核心结构、手性精细化学品等手性功能分子的构建提供了方便有效的方法。因此，近年来备受关注。手性相转移催化剂在实现不对称相转移催化中发挥着极其关键的作用。Maruoka课题组开发了手性季铵盐类相转移催化剂(Maruoka Catalyst)，包括：基于手性联萘酚骨架的“螺环型Maruoka相转移催化剂”(Spiro-type Maruoka Catalyst)，基于手性联萘酚骨架的“简化的Maruoka相转移催化剂”(Simplified Maruoka Catalyst)，以及基于手性联苯骨架的“改良的Maruoka相转移催化剂”(Modified Maruoka Catalyst)。该系列相转移催化剂已经成功应用于催化不对称烷基化反应、不对称迈克尔加成反应、不对称曼尼希反应、不对称羟醛缩合反应、不对称达西反应、不对称环氧化反应、不对称史特莱克反应等反应类型。其中，催化不对称烷基化反应已成功应用于开发天然及人造氨基酸及肽，基于联苯骨架的改良Maruoka 相转移催化剂，在不对称烷基化反应中表现出较高的催化活性(0.01-1mol％的催化剂用量)和优异的立体选择性，为α-烷基取代-α-氨基酸的合成提供了使用的方法。光学纯的联苯骨架对于手性联苯类相转移催化剂的开发至关重要。Maruoka 小组早期对联苯类衍生物(6,6'-二甲基-3,3'-二叔丁基-5,5'–二溴-2,2'-联苯酚苯酚) 进行了手性拆分，以(R,R)-二苯基乙二胺为拆分剂，通过与轴手性的联苯酚消旋体进行成盐反应对其进行了化学拆分，拆分后的单一联苯衍生物的ee值99％，然而，(R,R)-二苯基乙二胺作为拆分剂价格昂贵，使得手性联苯骨架的“改良的 Maruoka相转移催化剂”在工业化生产受限。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种基于廉价易得的(R)-甲氧基苯乙酸为拆分剂构建联苯骨架的化学拆分方法，进而制备一系列手性联苯类季铵盐相转移催化剂。该类催化剂制备工艺简单，总产率较高。该类催化剂催化效率较高和良好的选择性。对于传统有毒过度金属催化来说，基于该类新型催化剂的催化体系，绿色环保，反应条件温和，有利于工业化生产。

本发明的另一目的在于提供上述手性联苯类季铵盐相转移催化剂的制备方法。该方法反应条件温和，操作简单，对环境友好等多个优点，能够高效的合成出手性含联苯骨架季铵盐催化剂。

本发明的再一目的在于提供上述手性联苯类季铵盐相转移催化剂的不对称反应的催化应用。

上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种手性联苯类季铵盐相转移催化剂，所述催化剂包括化合物A和化合物B，所述化合物A的分子结构如式(Ⅰ)所示，所述化合物B的分子结构如式(Ⅱ) 所示：

其中R¹是甲氧基和羟基；R²是叔丁基和氢；R³是3,5-双(三氟甲基)苯基和 3,4,5-三氟苯基。