[发明专利]手性吡啶衍生的N,B配体及制备方法和在铱催化不对称硼化反应中的应用

说明书

手性吡啶衍生的N,B配体及制备方法和在铱催化不对称硼化反应中的应用，将手性吡啶衍生物与PhMe₂Si‑B(NiPr₂)₂在甲苯中于125～135℃下反应，得到手性吡啶衍生的N,B配体；本发明的配体用于铱催化不对称硼化反应中，由于配体为N,B双齿配体，能够显著提高中心金属铱的催化活性，并且手性吡啶部分为刚性的稠环结构骨架，整个配体具有相对刚性稳定的手性空间，与金属铱配位后形成络合物稳定，在反应过程中手性环境不会发生变化，同时五并三元环的引入不会显著增加吡啶邻位的位阻，从而影响金属铱的催化活性。采用本发明的配体在铱催化不对称硼化反应中体现出优秀的反应活性和对映选择性。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，涉及手性吡啶衍生的N,B配体及制备方法和在铱催化不对称硼化反应中的应用。

背景技术

手性配体是不对称金属催化中调控催化剂活性、反应立体选择性，实现产物单一对映异构体合成的关键部分。吡啶是催化中应用最广泛的配体结构单元，但至今缺乏普适性的手性吡啶骨架，制约了众多不对称催化反应的发展。例如，从天然单萜蒎烯出发合成了手性联吡啶配体PINDY，并将其应用于环丙化、烯丙基氧化等反应(PINDY:ANovel,Pinene-Derived Bipyridine Ligand and Its Application in AsymmetricCopper(I)-Catalyzed Allylic Oxidation,Malkov,A.V.；Bella,M.；Langer,V.；P.Org.Lett.2000,2,3047.)。由于PINDY的结构修饰困难，无法进一步优化，这些反应仅得到中等到良好的对映选择性。Fu课题组巧妙设计了含二茂铁骨架的平面手性吡啶配体BPY*，在使用大位阻重氮乙酸酯的铜催化环丙化反应中取得较高选择性(Applications of Planar-Chiral Heterocycles as Ligands in AsymmetricCatalysis,Fu,G.C.Acc.Chem.Res.2006,39,853.)。平面结构上引入手性元素难、位阻所致活性与选择性的矛盾、结构可修饰性差、难以模块化合成是手性吡啶设计面临的主要挑战。

发明内容

针对目前手性吡啶设计与合成方面存在的问题，本发明的目的是提供手性吡啶衍生的N,B配体及制备方法和在铱催化不对称硼化反应中的应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

手性吡啶衍生的N,B配体，结构通式如式(1)所示：

R为甲基、乙基、异丙基、苄基、3，5-二甲基苄基、3，5-二异丙基苄基、3，5-二叔丁基苄基、3，5-二苯基苄基、苯基、3，5-二甲基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，5-二异丙基苯基、3，5-二叔丁基苯基或3，5-二苯基苯基。

手性吡啶衍生的N,B配体的制备方法，将式(9)所示的手性吡啶衍生物与PhMe₂Si-B(NiPr₂)₂在甲苯中于125～135℃下反应，得到式(1)所示的手性吡啶衍生的N,B配体；

其中，R为甲基、乙基、异丙基、苄基、3，5-二甲基苄基、3，5-二异丙基苄基、3，5-二叔丁基苄基、3，5-二苯基苄基、苯基、3，5-二甲基苯基、3，5-二甲氧基苯基、3，5-二异丙基苯基、3，5-二叔丁基苯基或3，5-二苯基苯基。

本发明进一步的改进在于，具体过程为：氮气氛围下，将1mmol式(9)所示的手性吡啶衍生物，1.1～1.3mmol PhMe₂Si-B(NiPr₂)₂，与无水甲苯混合，然后在125～135℃下反应24～36h，得到手性吡啶衍生的N,B配体。

本发明进一步的改进在于，式(9)所示的手性吡啶衍生物通过以下过程制得：