[发明专利]一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种轴手性萘‑吲哚类膦催化剂及其制备方法与应用，该催化剂的化学结构如式12和13所示；其兼具轴手性苯乙烯骨架和手性叔胺骨架，具有较大的立体位阻，从而增强了催化效果。本发明的一种轴手性萘‑吲哚类膦催化剂的制备方法，通过使用廉价手性试剂拆分的策略实现，其反应条件温和，降低了成本，适宜工业化大生产。本发明的一种轴手性萘‑吲哚类膦催化剂的应用，将该催化剂应用于不对称[4+1]环化反应中，提高了催化活性，增强了对立体选择性的控制能力。

技术领域

本发明属于有机合成化学领域，涉及轴手性联芳基膦化合物，具体是一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

轴手性吲哚-萘类化合物可以作为有机小分子催化剂，用于催化有机化学反应。例如，文献Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,116报道了该类化合物可以作为有机膦催化剂催化联烯和亚胺的不对称[3+2]环化反应；文献J.Org.Chem.2018,83,10060报道了该类化合物可以作为有机膦催化剂催化邻亚甲基苯醌和Morita-Baylis-Hillman酯的[4+1]环化反应；文献Chem.Sci.2019,10,6777报道了该类化合物可以作为手性膦配体催化丙二酸酯的不对称烯丙基化反应。但是目前已有的这一类型催化剂都是单纯轴手性骨架催化剂，且都是通过催化不对称合成策略实现的，合成成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂，该催化剂是兼具轴手性和碳中心手性的催化剂，催化效果好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂，化学结构如式12和13所示：

式中，R选自氢、C1-C4烷基、苯基、取代苯基的一类；R¹选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、酯基、三氟甲基中的一类；R²选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、苯基、取代苯基中的一类；R³选自氢、C1-C4烷基、苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、噻吩基中的一类；R⁴选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、三氟甲基、卤素中的一类。R⁵选自氢、C1-C6烷基及环烷基、苯基、取代苯基中的一类。

本发明的一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂，因兼具轴手性苯乙烯骨架和手性叔胺骨架，具有较大的立体位阻，从而增强了催化效果。

本发明的目的之二是提供一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂的制备方法，该方法成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轴手性萘-吲哚类膦催化剂的制备方法，其反应路线如下：

其具体制备步骤如下：

(1)以式1化合物与(R)-(-)-O-甲酰基扁桃酸酰氯(式2化合物)作为反应原料，以二氯甲烷作为反应溶剂，加入二异丙基乙胺，在4-二甲氨基吡啶的催化下搅拌反应，TLC跟踪反应至完全，加入1N的盐酸淬灭，后用乙酸乙酯萃取3次，浓缩、纯化即制得式3和式4化合物；

所述式1化合物、(R)-(-)-O-甲酰基扁桃酸酰氯、二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1:1.2:2:0.1；所述二氯甲烷、盐酸与乙酸乙酯的体积比为5:2:15；所述式1化合物与二氯甲烷的用量比为1mmol：10mL；

(2)以式3化合物或式4化合物与水合联氨为反应原料，以四氢呋喃作为反应溶剂，25℃搅拌反应，TLC跟踪反应至完全，加入1N的盐酸淬灭，后用乙酸乙酯萃取3次，浓缩、纯化即制得式5和式6化合物；

所述式3化合物、式4化合物、水合联氨的摩尔比为1:1:2；所述四氢呋喃、盐酸与乙酸乙酯的体积比为2:2:15；所述式3化合物与四氢呋喃的用量比为1mmol：20mL；