【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到有機合成，具體涉及一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體、含有此類配體的銀催化劑以及應用。
技術介紹
1、在有機小分子催化的不對稱合成中，自1853年金雞納生物堿首次被報道可作為手性助劑參與不對稱合成后，金雞納生物堿作為有機催化劑或手性配體參與不對稱合成已成為熱門研究內容之一(tetrahedron?2011,67,1725-1762)。這與其具有天然的手性環境結構及強大的后期可修飾能力密不可分。可歸納為以下幾點：(1)奎寧、喹啉環可產生具有類似酶的手性口袋提供手性環境；(2)r、oh和奎寧環等都具有可修飾性；(3)c8與c9的自由旋轉創造動態環境可產生不同穩定性的構像；(4)奎寧環中的叔胺氮原子具有親核特點，可作為親核試劑活化底物；(5)扁平的喹啉環富電子可與缺電子分子形成電子給體供體復合物(eda)；(6)c9位上的羥基可通過氫鍵作用作為親電試劑活化底物，在過去幾十年，通過對金雞納生物堿結構的修飾，已經衍生出諸多具有代表性的金雞納堿衍生物，如c9-胺基、脲/硫脲、酰胺、磺酰胺、方酰胺、醚等；c6'-羥基以及二聚或多聚高分子化合物(chin.j.org.chem.2020,40,3493-3516)。
2、
3、2016年，dixon等(org.biomol.chem.,2016,14,93-96)報道了以對硝基苯甲醛、異氰基乙酸酯為原料，ag2o和金雞納堿骨架的二苯基膦配體催化的不對稱[3+2]環加成反應，合成了氯霉素中間體。
4、該方法存在催化劑用量偏多、立體選擇性不夠高、收率
5、
6、2023年，鐘為慧等(cn118084745a)報道了一種氟苯尼考中間體d-酯的制備方法。該法仍然采用金雞納堿骨架的二苯基膦配體與銀鹽催化的不對稱[3+2]環加成反應來制備，其立體選擇性以及總收率(76.5％)有待提高。
7、
8、基于此，我們擬對金雞納堿骨架的手性膦配體進一步改造。進一步實驗驗證顯示，磷上取代基的空間位阻和電性對催化性能有重要影響。
9、因此，將金雞納堿骨架的二苯基膦配體改造為金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，有助于提升該類催化劑的催化性能及應用范圍，具有重要的應用前景。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的上述問題，本專利技術的目的在于提供一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體、含有此類配體的銀催化劑以及應用，本專利技術提供的配體具有合成簡單，對水穩定，在催化不對稱[3+2]環加成反應及不對稱合成氟苯尼考中間體與氯霉素中間體中具有高活性與高選擇性等特點。
2、本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，具有如式(i)的結構或其互變異構體、對映異構體、非對映異構體：
4、
5、式(i)中，取代基r1為乙烷基或乙烯基；r2為甲氧基或氫原子。
6、具體地，所述的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體(i)，選自化合物l1～l4中的一種：
7、
8、所述的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其制備方法包括以下步驟：
9、1)二(金剛烷基)膦氫s1和鄰溴苯甲酸甲酯反應，得到中間體s2；
10、2)中間體s2水解得到中間體s3；
11、3)中間體s3和奎尼丁衍生物s4進行縮合酰化反應，得到產物i；反應式如下：
12、
13、奎尼丁衍生物s4中的取代基r1和r2定義同式(i)結構。
14、進一步，步驟1)中反應是在叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵存在下進行，二(金剛烷基)膦氫s1、鄰溴苯甲酸甲酯、叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵的摩爾比是1：1.1-1.5：1.1-1.5：0.02-0.08：0.02-0.08，優選為1:1.2:1.2:0.05:0.06，反應溶劑是甲苯，反應溫度是100-120℃，反應時間是10-15h。反應結束后，經后處理得到中間體s2。
15、進一步，步驟2)中中間體s2在質量分數20％氫氧化鉀水溶液/1,4二氧六環溶液(兩者體積比是1:1)中發生水解反應，90℃下攪拌24h，之后經后處理得到中間體s3。
16、進一步，將中間體s3、奎尼丁衍生物s4、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、1-羥基苯并三唑按照摩爾比(1:1:1.2:1.2)溶于二氯甲烷中，室溫下反應，經后處理得到如式(i)所示的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體。
17、所制備的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，與銀鹽絡合可得銀催化劑；其中銀鹽選自醋酸銀、氧化銀、甲磺酸銀、磷酸銀中的一種或兩種及以上的混合。
18、所述的銀催化劑可催化不對稱[3+2]環加成反應，高效制備如式(iv)所示的手性噁唑啉中間體。
19、具體地，一種如式(iv)所示的產物的制備方法包括如下步驟：
20、式(ii)所示的芳香醛溶于溶劑a中，加入金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體和銀鹽，在氮氣氛圍及-20℃～60℃下，1～5小時內滴加如式(iii)所示的異氰基乙酸酯與溶劑a的混合液，然后保溫反應1～24小時，所述配體與銀鹽絡合形成銀催化劑并催化不對稱[3+2]環加成反應，反應結束后減壓濃縮回收溶劑，殘留物經柱層析分離，得到如式(iv)所示的手性噁唑啉中間體。
21、具體反應路線如下：
22、
23、通式(ii)中，其中ar表示苯基、取代芳基或雜環芳基，所述取代芳基的芳基上的取代基是c1～c6烷基、c1～c6烷氧基、硝基、氰基、甲砜基、鹵素或h原子；r3表示為甲基、乙基、異丙基、叔丁基或二苯甲基。
24、進一步地，溶劑a選自乙酸乙酯、甲苯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、四氫呋喃中的一種或兩種以上混合溶劑。
25、進一步地，所述柱層析分離的洗脫劑為體積比2-5:1的石油醚-乙酸乙酯。
26、進一步地，式(iii)化合物、式(ii)化合物、金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體和銀鹽的摩爾比為1:1.0～1.2:0.001～0.05:0.001～0.05。
27、進一步地，所述銀催化不對稱[3+2]環加成反應，可應用于氟苯尼考中間體或氯霉素中間體的不對稱合成。
28、與現有的金雞納堿骨架的二苯基膦配體相比，本專利技術提供的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體具有更大的空間位阻、更強的配位能力，有利于提高催化反應活性和立項選擇性。該配體制備工藝簡單，適合大規模制備，與銀鹽絡合后可高效催化不對稱[3+2]環加成反應，高收率和高立體選擇性地獲得手性噁唑啉中間體，并應用于氟苯尼考中間體與氯霉素中間體的不對稱合成中。
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1.一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于具有如式(I)的結構或其互變異構體、對映異構體或非對映異構體：
2.如權利要求1所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于式(I)結構選自化合物L1～L4中的一種：
3.如權利要求1所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于其制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于步驟1)中反應是在叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵存在下進行，二(金剛烷基)膦氫S1、鄰溴苯甲酸甲酯、叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵的摩爾比是1：1.1-1.5：1.1-1.5：0.02-0.08：0.02-0.08，反應溶劑是甲苯，反應溫度是100-120℃，反應時間是10-15h。
5.一種銀催化劑，其特征在于包括權利要求1或2所述的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體與銀鹽，所述配體與銀鹽的摩爾比是1:0.8-1.2，兩者之間絡合形成的配合物即為所述銀催化劑；其中銀鹽選自醋酸銀、氧化銀、甲磺酸銀、磷酸銀中的一種或兩種及以上的混合
6.一種如權利要求5所述的銀催化劑在不對稱[3+2]環加成反應中的應用。
7.如權利要求6所述的應用，其特征在于所述應用方法包括如下過程：式(II)所示的芳香醛溶于溶劑A中，加入金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體和銀鹽，在氮氣氛圍及-20℃～60℃下，1～5小時內滴加式(III)所示的異氰基乙酸酯與溶劑A的混合液，然后保溫反應1～24小時，所述配體與銀鹽絡合形成銀催化劑并催化不對稱[3+2]環加成反應，反應結束后減壓濃縮回收溶劑，殘留物經柱層析分離，得到如式(IV)所示的手性噁唑啉中間體；
8.如權利要求7所述的應用，其特征在于溶劑A選自乙酸乙酯、甲苯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、四氫呋喃中的一種或兩種以上混合溶劑；所述柱層析分離的洗脫劑為體積比2-5:1的石油醚-乙酸乙酯。
9.如權利要求7所述的應用，其特征在于式(III)化合物、式(II)化合物、金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體和銀鹽的摩爾比為1:1.0～1.2:0.001～0.05:0.001～0.05。
10.如權利要求5～9任一所述的銀催化劑在不對稱[3+2]環加成反應中的應用，其特征在于所述銀催化劑可應用于氟苯尼考中間體或氯霉素中間體的不對稱合成。
...【技術特征摘要】
1.一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于具有如式(i)的結構或其互變異構體、對映異構體或非對映異構體：
2.如權利要求1所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于式(i)結構選自化合物l1～l4中的一種：
3.如權利要求1所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于其制備方法包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的一種金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體，其特征在于步驟1)中反應是在叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵存在下進行，二(金剛烷基)膦氫s1、鄰溴苯甲酸甲酯、叔丁醇鈉、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵的摩爾比是1：1.1-1.5：1.1-1.5：0.02-0.08：0.02-0.08，反應溶劑是甲苯，反應溫度是100-120℃，反應時間是10-15h。
5.一種銀催化劑，其特征在于包括權利要求1或2所述的金雞納堿骨架的金剛烷基膦配體與銀鹽，所述配體與銀鹽的摩爾比是1:0.8-1.2，兩者之間絡合形成的配合物即為所述銀催化劑；其中銀鹽選自醋酸銀、氧化銀、甲磺酸銀、磷酸銀中的一種或兩種及以上的混合。
6.一種如權利要求5所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘為慧，江禹龍，宋定國，凌飛，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：
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