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CN109851540B - 芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用 - Google Patents

芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用 Download PDF

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CN109851540B
CN109851540B CN201910204508.6A CN201910204508A CN109851540B CN 109851540 B CN109851540 B CN 109851540B CN 201910204508 A CN201910204508 A CN 201910204508A CN 109851540 B CN109851540 B CN 109851540B
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Abstract

本发明涉及芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用:在无水无氧且含有保护气氛的条件下,将式(1)的α,β‑不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下,在有机溶剂中于‑40至20℃下反应,得到式(3)和式(4)所示的化合物:
Figure DDA0001998541020000011
其中,R1选自氢、烷基、卤素、甲氧基、硝基或CF3;R2选自苯基、C1‑C4烷基取代苯基、C1‑C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、呋喃基或噻吩基;H2Ln为所述芳氧功能化脯氨醇手性配体;H2Ln的结构式如式(2)所示:
Figure DDA0001998541020000012
其中,R3、R4独立地选自C1‑C4烷基、枯基、氢或卤素;RE[N(SiMe3)2]3为所述稀土金属胺化物为,其中RE代表稀土金属,RE选自钪、镧、钕、钐、钇或镱。

Description

芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用
技术领域
本发明涉及催化剂领域,尤其涉及一种芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用。
背景技术
含氮杂环化合物及其衍生物在有机合成化学,医药化学和材料科学中得到了广泛的应用。目前关于不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应的相关报道很少,此类反应涉及到的大部分催化剂为有机小分子,只有少部分为手性金属催化剂。
目前关于有机小分子催化含氮杂环与不饱和酮不对称加成反应的报道有如下几种:
(1)利用金鸡纳生物碱衍生物有机小分子作为手性催化剂实现硝基烯烃与N-杂环的不对称氮杂迈克尔加成反应,该方法可获得中等产率(64-90%)和ee值为(57-94%)的手性产物。虽然该方法利用有机小分子催化体系实现了硝基烯烃与N-杂环的不对称加成反应,但对于较大多数的底物,延长反应时间至96h,产率仍然只有70%(参见:Jian,W.;Hao,L.;Liansuo,Z.;Lili,L.;Wei,W.Org.Lett.2006,8,1391-1394)。
(2)利用手性咪唑啉酮催化剂实现α,β-不饱和醛与氮杂环化合物的不对称迈克尔加成反应,通过拓展氮杂环的底物范围,合成范围广泛的手性N-烷基取代杂环化合物(参见:Uxue Uria,Jose L.Vicario,Dalores Badia,Luisa Carrillo,Chem.Commun.2007,2509-2511)。
(3)利用有机小分子催化不饱和烯酮与N-杂环不对称氮杂迈克尔加成反应。以9-氨基-9-脱氧表奎宁盐作为催化剂,对于环烯酮,脂肪族不饱和烯酮,芳香烯酮等底物都可与苯并三氮唑反应,并可获得较为出色的产率(86-99%)和ee值(90-99%)(参见:Jian,L.;Hao,W.;Yongmei,W.;Eur.J.Org.Chem.2010,2073-2083)。
(4)利用手性脯氨醇作为催化剂实现嘌呤碱与α,β-不饱和醛的不对称氮杂迈克尔加成反应(参见:Ha-Ming,G.;Teng-Fei,Y.;Hong-Ying,N.;Jin-Ying,L.;Run-Ze,M.;De-Yang,L.;Gui-Rong,Q.Chem.Eur.J.2011,17,4095-4098)。
目前关于金属有机配合物催化N杂环与不饱和酮不对称加成反应的报道有如下几种:
(1)利用salen-Al催化剂催化缺电子丁腈衍生物与α,β-饱和亚胺和酮的不对称共轭加成反应、salen-Al催化剂在含氮杂环化合物与α,β-不饱和酰胺和酮的不对称加成反应的应用(参见:Mark,G.;Eric,N.J.Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,2393-2397)。
(2)利用手性联萘酚的配体与Zr(Ot-Bu)4的联合催化体系实现α,β-不饱和酮与含氮杂环化合物(吲哚,吡咯)的不对称加成反应(参见:Blay,G.;Fernandez,I.;Pedro,J.R.;Vila,C.Org.Lett.2007,9(13),2601-2607)。
(3)以Sc(OTf)3/N,N’-dioxide为催化剂,实现查尔酮与苯并三氮唑的不对称迈克尔加成反应(参见:Jing,W.;Wentao,W.;Xiaohua,L.;Zonghui,H.;Lili,L.;Xiaoming,F.Eur.J.Org.Chem.2011,2039-2042)。
综上,目前对于查尔酮与苯并三氮唑的不对称加成反应大多数是利用有机小分子催化实现的,在较高的催化剂用量下只可获得中等的收率且产物的对映选择性仍存在较大的上升空间。另一方面,只有少数的文献报道了利用金属配合物催化该类反应,所以开发一类可催化该类不对称加成反应的催化体系是非常有意义的。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种芳氧功能化脯氨醇手性配体作为催化剂的应用,其可以与稀土金属胺化物共同催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应,可高收率的得到手性加成产物。
本发明要求保护芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用,包括以下步骤:
在无水无氧且含有保护气氛的条件下,将式(1)的α,β-不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下,在有机溶剂中于-40至40℃(优选为-20℃)下反应,反应完全后,得到式(3)的3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类化合物和式(4)所示的3-(2H-苯并三氮唑-2-基)-1,3-二苯基丙酮类化合物,反应路线如下:
Figure BDA0001998541010000021
其中,R1选自氢、烷基、卤素、甲氧基、硝基或CF3;R2选自苯基、烷基取代苯基、C1-C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、呋喃基或噻吩基;
H2Ln为所述芳氧功能化脯氨醇手性配体;H2Ln的结构式如式(2)所示:
Figure BDA0001998541010000031
其中,R3、R4独立地选自C1-C4烷基、枯基(CMe2Ph)、氢或卤素;
RE[N(SiMe3)2]3为所述稀土金属胺化物,其中RE代表稀土金属,RE选自钪、镧、钕、钐、钇或镱。优选地,RE选自钪。
本发明的α,β-不饱和酮即为查尔酮类化合物。
进一步地,所述α,β-不饱和酮、苯并三氮唑、芳氧功能化脯氨醇手性配体和稀土金属胺化物的摩尔比为1:1.0-2.0:0.2:0.1。
进一步地,R3、R4为C1-C4烷基、枯基或卤素,且R3、R4均为同一种基团;或者R3为C1-C4烷基,R4为C1-C4烷基或氢,且R3、R4为不同基团。
进一步地,C1-C4烷基为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或正丁基。
优选地,式(2)中,R3、R4均为叔丁基、枯基、甲基或卤素;或者R3为叔丁基,R4为氢或甲基。
进一步地,卤素为氟、氯或溴。优选地,卤素为氯。
进一步地,当R3、R4均为叔丁基时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L1
当R3、R4均为枯基时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L2
当R3、R4均为甲基时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L3
当R3为叔丁基、R4为氢时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L4
当R3为叔丁基、R4为甲基时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L5
当R3、R4均为氯时,芳氧功能化脯氨醇手性配体命名为H2L6
优选地,芳氧功能化脯氨醇手性配体为H2L4
进一步地,反应时间为18-24h。优选地,反应时间为24h。
进一步地,所述保护气氛为氩气或氮气。
进一步地,所述有机溶剂为四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯、三氯丙烷、甲苯、己烷、乙腈、四氯化碳、甲醇、苄醇、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺。
优选地,有机溶剂为三氯甲烷。
进一步地,反应完全后还包括采用水终止反应并纯化产物的步骤。
进一步地,采用柱层析法进行纯化。
进一步地,式(3)所示的化合物和式(4)所示的化合物的比例为1-7:1。式(3)所示的化合物的ee值为60-85%。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:
1、本发明开拓了一类对于不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应催化剂。
2、本发明反应物普适性较广,能高效催化不饱和酮与苯并三氮唑的不对称加成反应,并获得3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类和3-(2H-苯并三氮唑-2-基)-1,3-二苯基丙酮类两种产物,且3-苯并三氮唑-1,3-二苯基丙酮类化合物的对映选择性良好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明以下实施例中,所得的手性加成产物的对映选择性用手性HPLC测量,经OD-H柱测定,用i-PrOH/正己烷(10/90)作为洗脱剂,流速1.0mL/min。
以下实施例中,如无特别说明反应温度为-20℃。
消旋例1:查尔酮与苯并三氮唑消旋反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入四氢呋喃溶剂0.5mL将其溶解,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),再加入四氢呋喃溶剂0.5mL,搅拌30分钟后,加入苯并三氮唑0.0429g(0.36×10-3摩尔)。封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到消旋的加成产物,反应路线如下:
Figure BDA0001998541010000041
其中,产物3和产物4的产率之和为90%,且产物3和产物4产率之比接近1:1。
实施例1:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L4 0.0249g(0.03×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,得到的产物3(a)和4(a)反应转化率之和为87%。3(a)和4(a)产率之比接近7:2,且3(a)的ee值达到75%。
产物3(a)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000051
核磁数据:白色粉末;产率67%,ee 75%;[a]D 28-7.3o(c0.1in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(dt,J=8.5,1.6Hz,2H,Ar-H),7.83(m,2H,Ar-H),7.58(m,1H,Ar-H),7.45(m,4H,Ar-H),7.33(m,5H,Ar-H),6.78(dd,J=9.0,5.0Hz,1H,Ar-H),4.73(dd,J=18.0,9.0Hz,1H,CH),3.89(dd,J=18.0,5.1Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.57,144.22,138.92,136.31,133.56,128.97,128.65,128.25,126.92,126.29,118.29,65.79,44.17。HPLC:tr(副峰)=20.5min,tr(主峰)=22.92min.
产物4(a)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000052
核磁数据:白色粉末;产率20%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(m,3H,Ar-H),7.56(m,2H,Ar-H),7.44(m,5H,Ar-H),7.32(m,4H,Ar-H),6.57(dd,J=8.8,4.9Hz,1H,Ar-H),4.86(dd,J=17.9,8.8Hz,1H,CH),3.89(dd,J=17.9,4.9Hz,1H,CH)。13C NMR(101MHz,CDCl3)δ195.94,146.22,139.12,136.25,133.65,133.10,129.11,128.63,128.27,127.39,126.79,124.09,119.88,109.98,58.40,44.48。
通过对比消旋例1和实施例1可以得出,芳氧功能化的脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的联合催化体系对于该反应可以获得良好的手性控制。
实施例2:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4-氯查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4-氯查尔酮0.0726g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率84%,产物3(b)和4(b)产率之比接近64:20,产物3(b)的ee值达到61%。
产物3(b)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000061
核磁数据:白色粉末;产率64%,ee 61%;[a]D 28-3.1o(c0.1in CHCl3),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(m,2H,Ar-H),7.83(m,2H,Ar-H),7.59(m,1H,Ar-H),7.39(m,7H,Ar-H),6.75(dd,J=8.4,5.6Hz,1H,Ar-H),4.65(dd,J=17.9,8.4Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.6Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.29,144.25,137.33,136.16,134.56,133.68,129.14,128.75,128.44,128.23,126.47,118.26,65.12,44.04。HPLC:tr(副峰)=17.8min,tr(主峰)=18.9min。
产物4(b)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000062
核磁数据:白色粉末;产率20%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(m,3H,Ar-H),7.52(m,1H,Ar-H),7.42(m,3H,Ar-H),7.25(m,5H,Ar-H),6.48(dd,J=8.3,5.4Hz,1H,Ar-H),4.72(dd,J=17.9,8.3Hz,1H,CH),3.85(dd,J=17.9,5.4Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.30,144.25,137.34,136.16,134.56,133.69,129.14,128.76,128.45,128.23,126.48,118.26,65.12,44.04。
实施例3:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4-氟查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4-氟查尔酮0.0678g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率95%,产物3(c)和4(c)产率之比接近67:28,产物3(c)的ee值达到71%。
产物3(c)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000071
核磁数据:白色粉末;产率67%,ee 71%;[a]D 28-4.6o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(m,2H,Ar-H),759(m,1H,Ar-H),7.47(m,5H,Ar-H),7.35(m,1H,Ar-H),7.30(m,1H,Ar-H),6.54(dd,J=8.3,5.5Hz,1H,Ar-H),4.79(dd,J=17.9,8.3Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.4Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.65,146.20,138.13,136.08,133.79,132.95,132.25,128.78,128.58,128.25,127.60,124.25,122.61,120.00,109.75,57.77,44.34。HPLC:tr(副峰)=17.7min,tr(主峰)=19.7min。
产物4(c)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000072
核磁数据:白色粉末;产率28%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(dd,J=5.2,3.3Hz,2H),7.83(m,2H,Ar-H),7.59(m,1H,Ar-H),7.47(m,4H,Ar-H),7.35(m,4H,Ar-H),6.73(dd,J=8.4,5.6Hz,1H,Ar-H),4.65(dd,J=17.9,8.4Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.6Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.27,144.25,137.86,136.15,133.69,132.10,128.76,128.23,126.49,122.73,118.26,65.17,43.99。
实施例4:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4-溴查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4-溴查尔酮0.0855g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率83%,产物3(d)和4(d)产率之比接近57:25,产物3(d)的ee值达到77%。
产物3(d)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000081
核磁数据:白色粉末;产率57%,ee 77%;[a]D 28-8.3o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99(m,3H,Ar-H),7.45(m,8H,Ar-H),6.99(m,2H,Ar-H),6.56(dd,J=8.3,5.4Hz,1H,Ar-H),4.79(dd,J=17.9,8.4Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.4Hz,1H,CH)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ195.78,163.81,161.34,146.19,136.14,134.93,133.74,132.96,128.71,128.24,127.52,124.19,119.95,116.15,115.93,109.82,57.69,44.52。HPLC:tr(副峰)=16.7min,tr(主峰)=17.3min。
产物4(d)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000082
核磁数据:白色粉末;产率25%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(m,2H,Ar-H),7.84(m,2H,Ar-H),7.58(t,J=7.4Hz,1H,Ar-H),7.47(m,4H,Ar-H),7.35(m,2H,Ar-H),7.01(m,2H,Ar-H),6.77(dd,J=8.4,5.6Hz,1H,Ar-H),4.66(dd,J=17.9,8.5Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.6Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.40,144.23,136.21,134.69,133.65,129.11,128.23,126.42,118.26,115.99,115.78,65.10,44.18。
实施例5:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4-甲氧基查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L4 0.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4-甲氧基查尔酮0.0714g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率90%,产物3(e)和4(e)产率之比接近65:25,产物3(e)的ee值达到71%。
产物3(e)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000091
核磁数据:白色粉末;产率65%,ee 71%;[a]D 28-6.2o(c0.1in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(m,2H,Ar-H),7.82(m,2H,Ar-H),7.58(ddd,J=8.5,2.3,1.1Hz,1H,Ar-H),7.45(m,4H,Ar-H),7.33(m,2H,Ar-H),6.86(m,2H,Ar-H),6.73(dd,J=8.6,5.4Hz,1H,CH),4.67(dd,J=17.9,8.7Hz,1H,CH),3.91(dd,J=17.9,5.4Hz,1H,CH),3.76(s,3H,CH3)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.67,159.70,144.18,136.3,133.52,130.95,128.69,128.28,126.20,118.25,114.27,65.33,55.30,44.12。HPLC:tr(副峰)=20.5min,tr(主峰)=22.92min。
产物4(e)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000092
核磁数据:白色粉末;产率25%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99(dd,J=13.3,5.0Hz,2H,Ar-H),7.60(m,2H,Ar-H),7.43(dt,3H,Ar-H),7.33(dd,3H,Ar-H),6.84(d,J=8.7Hz,2H,Ar-H),6.53(dd,1H,CH),4.80(dd,1H,CH),3.90(dd,1H,CH),3.74(s,3H,CH3)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ196.08,159.62,146.19,128.71,128.18,127.31,124.04,119.85,114.39,110.03,57.95,55.29,44.51。
实施例6:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化3-氯查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入3-氯查尔酮0.0724g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率94%,产物3(f)和4(f)产率之比接近60:34,产物3(f)的ee值达到73%。
产物3(f)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000101
核磁数据:白色粉末;产率60%,ee 73%;[a]D 28-9.2o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99(m,3H,Ar-H),7.57(m,1H,Ar-H),7.49(m,4H,Ar-H),7.53(m,5H,Ar-H),6.55(dd,J=8.3,5.4Hz,1H,Ar-H),4.79(dd,J=17.9,8.3Hz,1H,CH),3.92(dd,J=17.9,5.4Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.67,146.20,137.60,136.13,134.47,133.75,132.96,129.29,128.77,128.25,127.59,124.24,120.00,109.76,57.71,44.39。HPLC:tr(副峰)=18.6min,tr(主峰)=17.3min.
产物4(f)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000102
核磁数据:白色粉末;产率34%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(m,2H,Ar-H),7.83(m,2H,Ar-H),7.57(m,1H,Ar-H),7.44(m,4H,Ar-H),7.32(m,4H,Ar-H),6.75(dd,J=8.4,5.6Hz,1H,Ar-H),4.65(dd,J=17.9,8.4Hz,1H,CH),3.91(dd,J=17.9,5.6Hz,1H,CH)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ195.30,144.25,137.34,136.16,134.56,133.69,129.14,128.76,128.45,128.23,126.48,118.26,65.12,44.04。
实施例7:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4’-氯查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4’-氯查尔酮0.0724g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率91%,产物3(g)和4(g)产率之比接近62:29,产物3(g)的ee值达到81%。
产物3(g)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000111
核磁数据:白色粉末;产率62%,ee 81%;[a]D 28-7.3o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.91(d,J=8.6Hz,2H,Ar-H),7.48(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.34(m,9H,Ar-H),6.54(dd,J=9.0,4.8Hz,1H,Ar-H),4.83(dd,J=17.8,9.0Hz,1H,CH),3.81(dd,J=17.0,5.6Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ194.83,146.24,140.14,138.95,134.58,133.06,129.69,129.11,128.62,127.44,126.73,124.14,119.91,109.94,58.41,44.42。HPLC:tr(副峰)=27.2min,tr(主峰)=24.2min。
产物4(g)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000112
核磁数据:白色粉末;产率29%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(d,J=8.6Hz,2H,Ar-H),7.82(m,2H,Ar-H),7.43(d,J=8.6Hz,4H,Ar-H),7.32(m,5H,Ar-H),6.75(dd,J=9.1,4.9Hz,1H,Ar-H),4.70(dd,J=17.9,9.1Hz,1H,CH),3.82(dd,J=17.9,4.9Hz,1H,CH)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ144.19,140.07,138.74,134.61,129.65,129.00,128.65,126.84,126.34,118.26,65.71,44.10。
实施例8:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化3-苯基-1-(2-呋喃)-2-烯基丙酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入3-苯基-1-(2-呋喃)-2-烯基丙酮0.0594g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率86%,产物3(h)和4(h)产率之比接近66:20,产物3(h)的ee值达到75%。
产物3(h)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000121
核磁数据:白色粉末;产率66%,ee 73%;[a]D 28-5.7o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.58(dd,J=1.6,0.6Hz,1H,Ar-H),7.48(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.39(m,3H,Ar-H),7.30(m,5H,Ar-H),6.56–6.49(m,2H,Ar-H),4.67(dd,J=17.5,9.0Hz,1H,CH),3.77(dd,J=17.5,5.2Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ184.71,152.13,146.97,146.18,138.78,133.03,129.09,128.57,127.38,126.77,124.08,119.85,118.20,112.52,109.95,58.04,44.06。HPLC:tr(副峰)=23.2min,tr(主峰)=20.4min。
产物4(h)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000122
核磁数据:白色粉末;产率20%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83(m,2H,Ar-H),7.59(dd,J=1.6,0.6Hz,1H,Ar-H),7.44(dt,J=3.6,2.1Hz,2H,Ar-H),7.32(m,6H,Ar-H),6.73(dd,J=9.1,5.4Hz,1H,Ar-H),6.53(dd,J=3.6,1.7Hz,1H,Ar-H),4.55(dd,J=17.6,9.1Hz,1H,CH),3.79(dd,J=17.6,5.4Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ184.53,152.26,146.73,144.22,138.61,128.95,128.63,126.93,126.31,118.28,117.75,112.47,65.37,43.82。
实施例9:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化3-苯基-1-(2-噻吩)-2-烯基丙酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入3-苯基-1-(2-噻吩)-2-烯基丙酮0.0642g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率80%,产物3(i)和4(i)产率之比接近60:20,产物3(i)的ee值达到75%。
产物3(i)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000123
核磁数据:白色粉末;产率60%,ee 73%;[a]D 28-6.7o(c0.1in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.83(d,J=3.8Hz,1H,Ar-H),7.63(d,J=4.9Hz,1H,Ar-H),7.49(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.44–7.35(m,3H,Ar-H),7.29(dt,4H,Ar-H),7.11(m,1H,Ar-H),6.54(dd,1H,Ar-H),4.75(dd,1H,CH),3.85(dd,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ188.69,146.17,143.31,138.84,134.50,133.05,132.81,129.11,128.58,128.32,127.42,126.76,124.12,119.87,109.92,58.33,44.96。HPLC:tr(副峰)=23.3min,tr(主峰)=21.4min。
产物4(i)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000131
核磁数据:白色粉末;产率20%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84(m,3H,Ar-H),7.64(dd,J=4.9,0.9Hz,1H,Ar-H),7.49–7.39(m,2H,Ar-H),7.393(m,5H,Ar-H),7.14(dd,J=4.8,3.9Hz,1H,Ar-H),6.76(dd,J=8.9,5.3Hz,1H,Ar-H),4.62(dd,J=17.4,8.9Hz,1H,CH),3.86(dd,J=17.4,5.3Hz,1H,CH)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ188.34,144.23,143.42,138.66,134.28,132.50,128.98,128.64,128.21,126.90,126.33,118.28,65.69,44.69。
实施例10:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化4’-甲氧基查尔酮与苯并三氮唑不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入4’-甲氧基查尔酮0.0714g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率84%,产物3(j)和4(j)产率之比接近68:16,产物3(j)的ee值达到73%。
产物3(j)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000132
核磁数据:白色粉末;产率68%,ee 73%;[a]D 28-8.0o(c0.3in CHCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.88(d,J=7.9Hz,2H,Ar-H),7.52(d,J=8.3Hz,1H,Ar-H),7.41(m,3H,Ar-H),7.28(m,6H,Ar-H),6.57(dd,J=8.6,5.0Hz,1H,CH),4.81(dd,J=17.8,8.7Hz,1H,CH),3.87(dd,J=17.8,5.0Hz,1H,CH),2.38(s,3H,CH3)。13CNMR(100MHz,CDCl3)δ195.52,146.19,144.56,139.20,133.81,133.11,129.40,129.07,128.43,127.35,126.81,124.05,119.87,109.98,58.43,44.33,21.70。HPLC:tr(副峰)=19.2min,tr(主峰)=13.0min。
产物4(j)的结构如下:
Figure BDA0001998541010000141
核磁数据:白色粉末;产率16%,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.90(d,J=8.0Hz,2H,Ar-H),7.82(dd,J=6.5,3.0Hz,2H,Ar-H),7.45(d,J=7.3Hz,2H,Ar-H),7.29(m,7H,Ar-H),6.78(dd,J=8.8,5.1Hz,1H,CH),4.68(dd,J=17.9,8.9Hz,1H,CH),3.87(dd,J=17.9,5.1Hz,1H,CH),2.40(s,3H,CH3)。13C NMR(100MHz,CDCl3)δ195.15,144.45,144.21,138.99,133.87,129.38,128.94,128.45,126.93,126.24,118.29,65.85,44.03,21.70。
实施例11:芳氧功能化手性脯氨醇配体结构对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
本实施例中,采用H2L1配体,其结构式如下:
Figure BDA0001998541010000142
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L10.0283g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率88%,产物3(a)和4(a)产率之比接近78:10,产物3(a)的ee值为30%。
实施例12:芳氧功能化手性脯氨醇配体结构对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
本实施例中,采用H2L2配体,其结构式如下:
Figure BDA0001998541010000151
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L20.0357g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率87%,产物3(a)和4(a)产率之比接近71:16,产物3(a)的ee值为33%。
实施例13:芳氧功能化手性脯氨醇配体结构对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
本实施例中,采用H2L3配体,其结构式如下:
Figure BDA0001998541010000152
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L30.0232g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率93%,产物3(a)和4(a)产率之比接近80:13,产物3(a)的ee值为46%。
实施例14:芳氧功能化手性脯氨醇配体结构对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
本实施例中,采用H2L4配体,其结构式如下:
Figure BDA0001998541010000161
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率95%,产物3(a)和4(a)产率之比接近80:15,产物3(a)的ee值为58%。
实施例15:芳氧功能化手性脯氨醇配体结构对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
本实施例中,采用H2L5配体,其结构式如下:
Figure BDA0001998541010000162
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L50.0258g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)的苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率95%,产物3(a)和4(a)产率之比接近77:18,产物3(a)的ee值为55%。
通过对比实施例11-15可以得出,芳氧功能化的脯氨醇手性配体结构对于该不对称反应有较大的影响,且当H2L4作为手性配体时可以获得良好的手性控制。
实施例16:0℃反应温度下,1,2-二氯乙烷作为溶剂对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入1,2-二氯乙烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率91%,产物3(a)和4(a)产率之比接近70:21,产物3(a)的ee值为51%。
实施例17:0℃反应温度下,1,1,2,2-四氯乙烷作为溶剂对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入1,1,2,2-四氯乙烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率94%,产物3(a)和4(a)产率之比接近73:21,产物3(a)的ee值为50%。
实施例18:0℃反应温度下,1,3-二氯丙烷作为溶剂对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入1,3-二氯丙烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率94%,产物3(a)和4(a)产率之比接近68:26,产物3(a)的ee值为43%。
实施例19:0℃反应温度下,乙腈作为溶剂对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入乙腈溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率90%,产物3(a)和4(a)产率之比接近61:29,产物3(a)的ee值为45%。
通过对比实施例16-19可以得出,当选择三氯甲烷作为反应溶剂时,相较于其他溶剂可以获得较为出色的对映选择性。
实施例20:20℃反应温度对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,20℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率97%,产物3(a)和4(a)产率之比接近70:27,产物3(a)的ee值为34%。
实施例21:0℃反应温度对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,0℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率95%,产物3(a)和4(a)产率之比接近80:15,产物3(a)的ee值为58%。
实施例22:-20℃反应温度对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,-20℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率87%,产物3(a)和4(a)产率之比接近74:13,产物3(a)的ee值为75%。
实施例23:-40℃反应温度对查尔酮与苯并三氮唑不对称反应的影响:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,-40℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率67%,产物3(a)和4(a)产率之比接近37:30,产物3(a)的ee值为71%。
通过对比实施例20-23可以得出,反应温度为-20℃为该不对称反应的最佳反应温度。
实施例24:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化体系,底物查尔酮与苯并三氮唑的比例为1:1时的不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0357g(0.3×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,-20℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率83%,产物3(a)和4(a)产率之比接近68:15,产物3(a)的ee值为55%。
实施例25:芳氧功能化手性脯氨醇配体与稀土金属胺化物联合催化体系,底物查尔酮与苯并三氮唑的比例为1:1.2时的不对称反应:
在氩气保护下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入0.0179g(0.03×10-3摩尔)的Sc[N(SiMe3)2]3,然后加入芳氧功能化手性脯氨醇配体H2L40.0249g(0.06×10-3摩尔),加入三氯甲烷溶剂1mL将其溶解,搅拌反应0.5h,加入查尔酮0.0624g(0.3×10-3摩尔),继续搅拌反应30min,之后加入0.0429g(0.36×10-3摩尔)苯并三氮唑,封瓶,-20℃反应温度下搅拌24小时,用水终止反应,加入3mL乙酸乙酯萃取,取上层有机相,加硅胶旋干,柱层析(EA:PE=1:10),得到手性的加成产物,反应转化率87%,产物3(a)和4(a)产率之比接近74:13,产物3(a)的ee值为75%。
通过对比实施例24-25可以得出,当底物查尔酮与苯并三氮唑的比例为1:1.2时,可以获得该不对称反应的最佳的对映选择性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.芳氧功能化脯氨醇手性配体在催化查尔酮类化合物与苯并三氮唑的不对称加成反应中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
在无水无氧且含有保护气氛的条件下,将式(1)的α,β-不饱和酮和苯并三氮唑在所述芳氧功能化脯氨醇手性配体与稀土金属胺化物的催化作用下,在有机溶剂中于-40至20℃下反应,反应完全后,得到式(3)和式(4)所示的化合物,反应路线如下:
Figure FDA0001998538000000011
其中,R1选自氢、烷基、卤素、甲氧基、硝基或CF3;R2选自苯基、烷基取代苯基、C1-C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、呋喃基或噻吩基;
H2Ln为所述芳氧功能化脯氨醇手性配体;H2Ln的结构式如式(2)所示:
Figure FDA0001998538000000012
其中,R3、R4独立地选自C1-C4烷基、枯基、氢或卤素;
RE[N(SiMe3)2]3为所述稀土金属胺化物,其中RE代表稀土金属,RE选自钪、镧、钕、钐、钇或镱。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述α,β-不饱和酮、苯并三氮唑、芳氧功能化脯氨醇手性配体和稀土金属胺化物的摩尔比为1:1.0-2.0:0.2:0.1。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:R3、R4为C1-C4烷基、枯基或卤素,且R3、R4均为同一种基团;或者R3为C1-C4烷基,R4为C1-C4烷基或氢,且R3、R4为不同基团。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述C1-C4烷基为甲基、乙基、异丙基、叔丁基或正丁基。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:R3、R4均为叔丁基、枯基、甲基或卤素;或者R3为叔丁基,R4为氢或甲基。
6.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:反应时间为18-24h。
7.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述保护气氛为氩气或氮气。
8.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述有机溶剂为四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、二氯丙烷、氯苯、甲苯、己烷、甲醇、苄醇、乙腈、二甲亚砜、四氯化碳或N,N-二甲基甲酰胺。
9.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:反应完全后还包括采用水终止反应并纯化产物的步骤。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:采用柱层析法进行纯化。
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