技术摘要：
本发明公开了一种轴手性膦‑烯配体及其制备方法和其在催化不对称烯丙基取代反应中的应用。该手性膦‑烯配体的结构如式I所示，主要特征是具有轴手性联芳基骨架。该轴手性膦‑烯配体可由简单易得的芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应合成得到，操作简单，结构易于 全部
背景技术：
自2004年首例手性膦-烯配体的合成及应用报道以来(P .Maire ,S .Deblon , F.Breher,J.Geier,C. H.Rüegger,H. H.Grützmacher,Chem.Eur.J.2004, 10,4198)，该类配体在不对称催化反应中的应用受到了化学家的广泛关注。手性膦-烯配体 将具有弱配位能力的碳-碳双键与强配位能力的磷原子结合在一起,同时兼具了手性双烯 配体和手性膦配体的优点，在一些过渡金属催化的不对称反应中表现出独特的反应活性与 优异的对映选择性。目前已有多种不同种类的手性膦-烯配体相继被开发出来并应用于不 对称催化反应中([1]R .Shintani ,W .-L .Duan ,T .Nagano ,A .Okada ,T .Hayashi , Angew.Chem.Int.Ed .2005,44,4611；[2]W.-L.Duan,H.Iwamura ,R.Shintani,T.Hayashi, J.Am.Chem.Soc.2007,129,2130；[3]C.Defieber,M.A.Ariger,P.Moriel,E.M.Carreira , Angew.Chem.Int.Ed .2007,46,3139；[4]M.Roggen,E.M.Carreira ,J.Am.Chem.Soc.2010, 132,11917；[5]J.Y.Hamilton,D.Sarlah,E.M.Carreira,J.Am.Chem.Soc.2014,136,3006)。 然而，其中有些膦-烯配体要么结构复杂，合成步骤繁琐，要么催化反应的活性与选择性还 不够优异。因此，设计结构简单、合成方便、易于修饰、催化性能更加优异的新型手性膦-烯 配体具有非常重要的意义。本发明以易得的芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应 即可得到轴手性膦-烯配体，操作简单，结构易于修饰。该手性膦-烯配体可用于钯催化的不 对称烯丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型轴手性膦-烯配体及其制 备方法和其在催化不对称烯丙基取代反应中的应用。该轴手性膦-烯配体可由简单易得的 芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应合成得到，操作简单，结构易于修饰。该手性 膦-烯配体可用于钯催化的不对称烯丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。 本发明提供的技术方案具体如下： 本发明的目的之一在于提供一种轴手性膦-烯配体，具有式I所示的结构式： 式中： 5 CN 111718372 A 说 明 书 2/7 页 R1，R3，R5，R6选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素； R2为芳基、杂环芳基、烷基或烷氧基； R4为氢、芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基、酯基、醛基、羧基、酰胺基、硅基、氰基、硝 基、砜基或磷酸酯基； m表示R5的个数，0≤m≤3；当m≥2时，两个基团可以相同也可以不同； n表示R6的个数，0≤n≤3；当n≥2时，两个基团可以相同也可以不同； Ar1和Ar2为芳烃或杂环芳烃。 进一步，所述轴手性膦-烯配体具有相同化学通式的左旋体和右旋体。 本发明的目的之二在于提供所述的轴手性膦-烯配体的制备方法，反应式如下： 式中： R1，R3，R5，R6选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素； R2为芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基； R4为氢、芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基、酯基、醛基、羧基、酰胺基、硅基、氰基、硝 基、砜基、磷酸酯基； m表示R5的个数，0≤m≤3；当m≥2时，两个基团可以相同也可以不同； n表示R6的个数，0≤n≤3；当n≥2时，两个基团可以相同也可以不同； Ar1和Ar2为芳烃或杂环芳烃。 进一步，所述的轴手性膦-烯配体的制备方法，步骤如下： (1)在氩气保护下，以芳基碘化物A、芳基溴化物B和烯烃C为起始原料，在钯催化剂 D、手性降冰片烯衍生物E、碱F的作用下，在50℃到130℃下于有机溶剂G中搅拌反应1到48小 时，反应结束后将反应混合物过滤、浓缩、柱层析纯化得产物H；其中，加热方式可采用油浴 (如硅油、石蜡油等)或者其它加热方式； (2)将化合物H溶于甲苯，然后加入三氯硅烷和三乙胺，在105℃反应12小时以内， 反应结束后经后处理、柱层析纯化即可得产物I。优选的，在反应完成后对反应产物进行后 处理，包括抽滤、浓缩和纯化；所述抽滤过程可使用砂芯漏斗在减压的条件下过滤；所述浓 缩过程可采用减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪减压浓缩；所述纯化方法可采用柱层析 分离纯化。 进一步，所述钯催化剂D选自Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN) 2Cl2、Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。优选Pd(OAc)2。 进一步，所述手性降冰片烯衍生物E，其结构式为： 式中： 6 CN 111718372 A 说 明 书 3/7 页 i)R7为左边五元环上的取代基，p代表取代基个数，0≤p≤8；R8为双键上的取代基， q代表取代基个数，0≤q≤2。 ii)ii)R7，R8选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素中的任意一种或几种。 iii)左边五元环上取代基数目为2个及2个以上时，可以相同，也可以不相同；双键 上的取代基数目为2个时，可以相同，也可以不相同； iv)R7和R8取代基的种类可以相同，也可以不相同； 进一步，所述碱F选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯、磷酸三钾、 甲酸钾、氢氧化钠、叔丁醇钠中的任意一种或几种。优选碳酸钾。 进一步，所述溶剂G选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、 乙醚、二甲基乙二醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六烷、1,3-二氧六烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙 烷、氯仿、四氯化碳、C4-12的饱和烷烃、C3-12的氟代或者氯代烷烃、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、 二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、C3-12的饱 和烷基腈中的任意一种或几种。优选乙腈。 本发明的目的之三在于提供上述的轴手性膦-烯配体的应用，用于制备具有光学 活性的烯丙基取代产物L， 反应式如下： 式中： R9为芳基或杂环芳基； R10为酰基、芳基或烷基 Nuc-H表示亲核试剂，包括吲哚、丙二酸酯、醇、胺； 钯催化剂选自Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)2Cl2、Pd(MeCN) 2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。 碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯、磷酸三钾、甲酸钾、氢氧 化钠、叔丁醇钠中的任意一种或几种。 溶剂选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六烷、二氯甲 烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、甲苯、二甲苯、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲 基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙腈中的任意一种或几种。 进一步，上述的轴手性膦-烯配体在制备具有光学活性的烯丙基取代产物L中的应 用，制备步骤如下： 将烯丙基酯J、亲核试剂K、钯催化剂、轴手性膦-烯配体I和碱混合于有机溶剂中， 在室温下搅拌反应24小时，反应结束后将反应混合物过滤、浓缩、柱层析纯化得具有光学活 性的烯丙基取代产物L。 与现有技术相比，本发明方法的有益效果： (1)本方法以芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃作为起始反应原料，廉价易得； 7 CN 111718372 A 说 明 书 4/7 页 (2)本方法操作简单，所得的手性膦-烯配体结构易于修饰，只需选取不同的底物 即可模块化的得到不同的产物； (3)本方法得到的手性膦-烯配体产率高，对映选择性好； (4)本方法得到的手性膦-烯配体结构骨架新颖，与现有配体骨架类型形成互补； (5)本方法所得的手性膦-烯配体具有很好的应用价值，可用于钯催化的不对称烯 丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。
本发明公开了一种轴手性膦‑烯配体及其制备方法和其在催化不对称烯丙基取代反应中的应用。该手性膦‑烯配体的结构如式I所示，主要特征是具有轴手性联芳基骨架。该轴手性膦‑烯配体可由简单易得的芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应合成得到，操作简单，结构易于 全部
背景技术：
自2004年首例手性膦-烯配体的合成及应用报道以来(P .Maire ,S .Deblon , F.Breher,J.Geier,C. H.Rüegger,H. H.Grützmacher,Chem.Eur.J.2004, 10,4198)，该类配体在不对称催化反应中的应用受到了化学家的广泛关注。手性膦-烯配体 将具有弱配位能力的碳-碳双键与强配位能力的磷原子结合在一起,同时兼具了手性双烯 配体和手性膦配体的优点，在一些过渡金属催化的不对称反应中表现出独特的反应活性与 优异的对映选择性。目前已有多种不同种类的手性膦-烯配体相继被开发出来并应用于不 对称催化反应中([1]R .Shintani ,W .-L .Duan ,T .Nagano ,A .Okada ,T .Hayashi , Angew.Chem.Int.Ed .2005,44,4611；[2]W.-L.Duan,H.Iwamura ,R.Shintani,T.Hayashi, J.Am.Chem.Soc.2007,129,2130；[3]C.Defieber,M.A.Ariger,P.Moriel,E.M.Carreira , Angew.Chem.Int.Ed .2007,46,3139；[4]M.Roggen,E.M.Carreira ,J.Am.Chem.Soc.2010, 132,11917；[5]J.Y.Hamilton,D.Sarlah,E.M.Carreira,J.Am.Chem.Soc.2014,136,3006)。 然而，其中有些膦-烯配体要么结构复杂，合成步骤繁琐，要么催化反应的活性与选择性还 不够优异。因此，设计结构简单、合成方便、易于修饰、催化性能更加优异的新型手性膦-烯 配体具有非常重要的意义。本发明以易得的芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应 即可得到轴手性膦-烯配体，操作简单，结构易于修饰。该手性膦-烯配体可用于钯催化的不 对称烯丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种新型轴手性膦-烯配体及其制 备方法和其在催化不对称烯丙基取代反应中的应用。该轴手性膦-烯配体可由简单易得的 芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃通过两步反应合成得到，操作简单，结构易于修饰。该手性 膦-烯配体可用于钯催化的不对称烯丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。 本发明提供的技术方案具体如下： 本发明的目的之一在于提供一种轴手性膦-烯配体，具有式I所示的结构式： 式中： 5 CN 111718372 A 说 明 书 2/7 页 R1，R3，R5，R6选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素； R2为芳基、杂环芳基、烷基或烷氧基； R4为氢、芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基、酯基、醛基、羧基、酰胺基、硅基、氰基、硝 基、砜基或磷酸酯基； m表示R5的个数，0≤m≤3；当m≥2时，两个基团可以相同也可以不同； n表示R6的个数，0≤n≤3；当n≥2时，两个基团可以相同也可以不同； Ar1和Ar2为芳烃或杂环芳烃。 进一步，所述轴手性膦-烯配体具有相同化学通式的左旋体和右旋体。 本发明的目的之二在于提供所述的轴手性膦-烯配体的制备方法，反应式如下： 式中： R1，R3，R5，R6选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素； R2为芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基； R4为氢、芳基、杂环芳基、烷基、烷氧基、酯基、醛基、羧基、酰胺基、硅基、氰基、硝 基、砜基、磷酸酯基； m表示R5的个数，0≤m≤3；当m≥2时，两个基团可以相同也可以不同； n表示R6的个数，0≤n≤3；当n≥2时，两个基团可以相同也可以不同； Ar1和Ar2为芳烃或杂环芳烃。 进一步，所述的轴手性膦-烯配体的制备方法，步骤如下： (1)在氩气保护下，以芳基碘化物A、芳基溴化物B和烯烃C为起始原料，在钯催化剂 D、手性降冰片烯衍生物E、碱F的作用下，在50℃到130℃下于有机溶剂G中搅拌反应1到48小 时，反应结束后将反应混合物过滤、浓缩、柱层析纯化得产物H；其中，加热方式可采用油浴 (如硅油、石蜡油等)或者其它加热方式； (2)将化合物H溶于甲苯，然后加入三氯硅烷和三乙胺，在105℃反应12小时以内， 反应结束后经后处理、柱层析纯化即可得产物I。优选的，在反应完成后对反应产物进行后 处理，包括抽滤、浓缩和纯化；所述抽滤过程可使用砂芯漏斗在减压的条件下过滤；所述浓 缩过程可采用减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪减压浓缩；所述纯化方法可采用柱层析 分离纯化。 进一步，所述钯催化剂D选自Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN) 2Cl2、Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。优选Pd(OAc)2。 进一步，所述手性降冰片烯衍生物E，其结构式为： 式中： 6 CN 111718372 A 说 明 书 3/7 页 i)R7为左边五元环上的取代基，p代表取代基个数，0≤p≤8；R8为双键上的取代基， q代表取代基个数，0≤q≤2。 ii)ii)R7，R8选自芳基、杂环芳基、烷基、酯基、醛基、羧基、羟基、硅基、氨基、氰基、 硝基、酰胺基、磺酰基、烷氧基、烯基、炔基或卤素中的任意一种或几种。 iii)左边五元环上取代基数目为2个及2个以上时，可以相同，也可以不相同；双键 上的取代基数目为2个时，可以相同，也可以不相同； iv)R7和R8取代基的种类可以相同，也可以不相同； 进一步，所述碱F选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯、磷酸三钾、 甲酸钾、氢氧化钠、叔丁醇钠中的任意一种或几种。优选碳酸钾。 进一步，所述溶剂G选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、 乙醚、二甲基乙二醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六烷、1,3-二氧六烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙 烷、氯仿、四氯化碳、C4-12的饱和烷烃、C3-12的氟代或者氯代烷烃、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、 二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、C3-12的饱 和烷基腈中的任意一种或几种。优选乙腈。 本发明的目的之三在于提供上述的轴手性膦-烯配体的应用，用于制备具有光学 活性的烯丙基取代产物L， 反应式如下： 式中： R9为芳基或杂环芳基； R10为酰基、芳基或烷基 Nuc-H表示亲核试剂，包括吲哚、丙二酸酯、醇、胺； 钯催化剂选自Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)2Cl2、Pd(MeCN) 2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。 碱选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯、磷酸三钾、甲酸钾、氢氧 化钠、叔丁醇钠中的任意一种或几种。 溶剂选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六烷、二氯甲 烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、甲苯、二甲苯、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲 基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙腈中的任意一种或几种。 进一步，上述的轴手性膦-烯配体在制备具有光学活性的烯丙基取代产物L中的应 用，制备步骤如下： 将烯丙基酯J、亲核试剂K、钯催化剂、轴手性膦-烯配体I和碱混合于有机溶剂中， 在室温下搅拌反应24小时，反应结束后将反应混合物过滤、浓缩、柱层析纯化得具有光学活 性的烯丙基取代产物L。 与现有技术相比，本发明方法的有益效果： (1)本方法以芳基碘化物、芳基溴化物和烯烃作为起始反应原料，廉价易得； 7 CN 111718372 A 说 明 书 4/7 页 (2)本方法操作简单，所得的手性膦-烯配体结构易于修饰，只需选取不同的底物 即可模块化的得到不同的产物； (3)本方法得到的手性膦-烯配体产率高，对映选择性好； (4)本方法得到的手性膦-烯配体结构骨架新颖，与现有配体骨架类型形成互补； (5)本方法所得的手性膦-烯配体具有很好的应用价值，可用于钯催化的不对称烯 丙基取代反应，反应条件温和，产率高，对映选择性好。
