[发明专利]一种轴手性双吲哚催化剂及其合成方法与应用

说明书

一种轴手性双吲哚催化剂及其合成方法与应用，化学结构式如式10及式11所示；制备方法包括如下步骤：以吲哚苄胺与2‑吲哚甲醇为原料，在手性磷酸催化剂的催化下搅拌反应，TLC跟踪反应至完全即得式3化合物；以式3化合物以及schwartz试剂为原料，加入四氢呋喃，TLC跟踪反应至结束得到式7化合物；以式7化合物、二氯硫化碳为原料，加入吡啶，TLC跟踪反应至结束，浓缩之后加入二氯甲烷，再加入式8或式9化合物，TLC跟踪反应至结束得到式10或式11化合物。本发明制备的催化剂立体选择性控制较好，催化效果更佳，可应用于不对称MBH反应及[4+2]环化反应中；该方法反应条件温和、成本低，对映选择性高。

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种轴手性双吲哚催化剂及其合成方法与应用。

背景技术

轴手性催化剂是一类应用非常广泛的催化剂，可以用于催化多种有机化学反应，然而，目前轴手性催化剂集中于轴手性联萘类催化剂。轴手性双吲哚类催化剂目前几乎没有文献报道，且轴手性吲哚催化剂能够提供更多二面角调控空间、更多氢键活化位点、更富电子的催化剂骨架，因此，轴手性双吲哚类催化剂有望实现现有的轴手性联萘类催化剂难以实现的反应。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种轴手性双吲哚类催化剂，该催化剂比市售催化剂的立体选择性控制较好，催化效果更佳。

本发明的目的之二是提供一种轴手性双吲哚类催化剂的合成方法，该方法反应条件温和、成本低，对映选择性高。

本发明的目的之三是提供一种轴手性双吲哚类催化剂的应用，该催化剂可应用于不对称MBH反应及[4+2]环化反应。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种轴手性双吲哚催化剂，包括轴手性双吲哚硫脲-叔膦催化剂和轴手性双吲哚硫脲-叔胺催化剂，其化学结构式如式10、式11所示：

式10和式11中，R选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R¹选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R²选自芳基、C1-C4烷基取代芳基、C1-C4烷氧基取代芳基、卤素取代芳基中的一种；

式10中，R³选自氢、C1-C6烷基、芳基中的一种。

本发明还提供上述轴手性双吲哚催化剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)以式1化合物吲哚苄胺与式2化合物2-吲哚甲醇作为反应原料，以无水硫酸钠为添加剂，以二氯甲烷作为反应溶剂，在手性磷酸催化剂的催化下以及-40℃条件下搅拌反应，TLC跟踪反应至完全，过滤、浓缩、纯化即制得式3化合物；

其中，式1化合物吲哚苄胺、式2化合物2-吲哚甲醇与手性磷酸催化剂的摩尔比为1：1.2：0.1；式1化合物吲哚苄胺与二氯甲烷的用量比为1mmol：5mL；式1化合物吲哚苄胺与无水硫酸钠的用量比为1mmol：1g；

所述式1化合物吲哚苄胺的结构式为式中，R选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R⁴选自C1-C6烷基、芳基中的一种；

所述式2化合物2-吲哚甲醇的结构式为式中，R选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R¹选自芳基、C1-C4烷基取代芳基、C1-C4烷氧基取代芳基、卤素取代芳基中的一种；

所述式3化合物双吲哚衍生物的结构式为式中，R选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R¹选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素中的一种；R²选自芳基、C1-C4烷基取代芳基、C1-C4烷氧基取代芳基、卤素取代芳基中的一种；R⁴选自氢、C1-C6烷基、芳基中的一种；