本发明涉及一类咪唑离子液体支撑的手性膦配体及其制备方法,同时涉及其铑络合物在α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化方面的应用。本发明的咪唑离子液体支撑的手性膦配体是通过在脯氨酸衍生的手性双膦配体分子中引入咪唑型离子液体的阳离子而合成的,有效增强了催化剂的活性、立体选择性及其与咪唑型离子液体之间的亲和力。本发明的膦配体的铑络合物应用于α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化时,具有较高的对映选择性(ee=95.2%)和很高的转化频率(TOF=24000h
1.一种咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体,其特征在于它是化学式1的化合物:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="573"/>式中:n=1~5,R
1、R
2为苯基或环烷基,R
1和R
2可以相同,也可以不同;R
3为1~4碳的烷基;X为BF
4-,PF
6-,Tf
2N
-。xa0
2.按照权利要求1的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体,其特征在于所述的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体具有两个手性中心,构型为(2S,4S)或(2R,4R)。xa0
3.按照权利要求1的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体,其特征在于所述的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体是化学式为1a~1f的化合物,它们的构型是(2S,4S)
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="442"/>。
4.按照权利要求1的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法,其特征在于它是在有机溶剂中,以脯氨酸衍生的手性双膦配体2为原料与离子液体3在肽键缩合剂存在下经缩合反应合成,反应温度为0~60℃,反应时间2~20小时:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>式中:n=1~5,R
1、R
2为苯基或环烷基,R
1和R
2可以相同,也可以不同;R
3为1~4碳的烷基;X为BF
4-,PF
6-,Tf
2N
-。xa0
5.按照权利要求4的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法,其特征在于所述的有机溶剂是四氢呋喃、二氯甲烷或氯仿,肽键缩合剂为N,N’-二异丙基碳二亚胺或N,N’-二环己基碳二亚胺。xa0
6.按照权利要求4咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法,其特征在于典型的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体1a、1b、1c、1d、1e和1f是在二氯甲烷中,以脯氨酸衍生的手性双膦配体(2S,4S)-4-二苯膦基-2-二苯膦甲基吡咯烷为原料分别与离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基-3-羧甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基-3-羧甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-甲基-3-羧丁基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐在N,N’-二异丙基碳二亚胺存在下经缩合反应合成,反应温度为室温,反应时间10小时
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="472"/>。
7.权利要求1的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用,其特征在于双膦配体的铑络合物作为催化剂在有机溶剂存在下用于α-脱氢氨基酸及其衍生物等含双键的潜手性化合物的不对称催化氢化反应中,催化剂用量为0.001~1%,氢气压力为1~100大气压,反应温度0~60℃,反应时间为1分钟~72小时:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>式中:[Rh]为[Rh(COD)
2]BF
4或[Rh(COD)Cl]
2,其中COD是1,5-环辛二烯基;R
4为苯基、取代苯基,所述的取代苯基上的取代基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基以及卤素,取代基数为1~5;R
5为甲基。xa0
8.按照权利要求7的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用,其特征在于双膦配体的铑络合物是通过双膦配体与铑金属催化剂前体为[Rh(COD)
2]BF
4或[Rh(COD)Cl]
2在有机溶剂中原位合成的:反应时间10~120分钟,反应温度0~60℃。xa0
9.按照权利要求7或8咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用,其特征在于所述的有机溶剂为醇类溶剂,离子液体,也可以为醇和其它有机溶剂组成的混合溶剂。xa0
10.按照权利要求7或8的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用,其特征在于所述的离子液体是咪唑型离子液体。xa0
11.按照权利要求9咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用,其特征在于所述的醇类溶剂是甲醇和异丙醇;典型离子液体是1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐和脯氨酸甲酯双三氟甲磺酰亚胺盐。xa0
技术领域xa0xa0xa0xa0本发明涉及一种化学化工技术领域有机化合物及其制备方法,具体地涉及一种离子液体支撑的手性双膦配体的合成方法及其铑络合物在α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化方面的应用。xa0
背景技术目前不对称氢化反应的研究已经成为化学前沿领域的研究热点之一,其文献报道最多、研究最深入,已逐渐成为手性合成的核心技术。均相不对称氢化反应具有催化活性高、立体选择性好,反应条件温和等优点,然而其缺点是手性贵金属催化剂的分离和循环使用问题难以解决。因此“液-液两相催化”的概念被引入,其中离子液体两相不对称催化使用离子液体作为溶剂和催化剂的载体,能够方便的实现催化剂的回收和循环使用,是近年来发展较快的催化体系之一。xa0xa0xa0xa0xa0如,
DIOP(Chauvinxa0Y,xa0Mussmannxa0L,xa0Olivierxa0H,xa0Angew.xa0Chem.,xa0Int.xa0Ed.xa0Eng.xa01995,xa034,xa02698)、
DuPHOS(Guernikxa0S,xa0Wolfsonxa0A,xa0Herskowitzxa0M,xa0Greenspoonxa0N,xa0Gereshxa0S,xa0Chem.xa0Commun.xa02001,xa02314)、
BINAP(Florisxa0T,xa0Klusonxa0P,xa0Bartekxa0L,xa0Pelantovaxa0H,xa0Appliedxa0Catalysisxa0A:xa0Generalxa02009,xa0366,xa0160)、
DIPAMP(Fráterxa0T,xa0Gubiczaxa0L,xa0Sz?llósyxa0á,xa0Bakosxa0J,xa0Inorganicaxa0Chimicaxa0Actaxa02006,xa0359,xa02756)等手性膦配体已经被应用于离子液体中的不对称氢化反应。虽然离子液体在不对称氢化反应中已取得了大量成功的应用,但是目前仍存在着比较大的局限性。如:由于催化剂只是溶解在离子液体中,因此在循环使用过程中催化剂向有机相的流失是难以避免的,导致催化活性和选择性下降。xa0
发明内容针对上述现有技术方法中存在的缺点,本发明提供了一种新型的离子液体支撑的手性双膦配体的制备方法。它是通过在脯氨酸衍生的手性双膦配体(J.xa0Am.xa0Chem.xa0Soc.xa01976,xa098,xa08265;xa0J.xa0Org.xa0Chem.xa01980,xa045,xa04728;xa0CNxa085103245;xa0USxa04879389;xa0USxa04985567)的分子中引入咪唑型离子液体的阳离子而合成的。咪唑离子液体阳离子组装到手性膦配体分子中能够有效增强催化剂的稳定性以及其与咪唑型离子液体之间的亲和力(Chem.xa0Commun.xa0
2003,xa02624;xa0Adv.xa0Synth.xa0Catal.xa0
2007,xa0349,xa01803;xa0Adv.xa0Synth.xa0Catal.xa0
2007,xa0349,xa0609),避免在循环过程中催化剂的流失,从而克服了现有技术中存在的不足。本发明的双膦配体的铑络合物应用于α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化时,具有较高的对映选择性(ee=95.2%)和很高的转化频率(TOF=24000h
-1),其活性和立体选择性均超过典型的脯氨酸衍生手性双膦配体BPPM((2S,xa04S)-N-BOC-4-二苯膦基-2-二苯膦甲基吡咯烷,ee=92.1%,TOF=12000
-1)。本发明双膦配体的铑络合物被负载于离子液体中用于不对称氢化反应,催化剂经几次循环后活性和立体选择性没有明显降低,铑流失为0.1~0.2%;而在同样条件下,应用BPPM作为配体,经2次循环后活性和立体选择性均明显下降,铑的流失大于3%。这表明:咪唑离子液体阳离子组装到手性膦配体的分子中增强了手性催化剂的活性和立体选择性,同时有效抑制了铑的流失。xa0本发明是具有以下化学结构通式的化合物:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="173"/>式中:n=1~5,
R1、
R2为苯基或环烷基,
R1和
R2可以相同,也可以不同;
R3为1~4碳的烷基;
X为
BF4-,
PF6-,
Tf2N-等。本发明的双膦配体具有两个手性中心,可用于不对称氢化的构型是(2S,xa04S)和(2R,xa04R)。xa0xa0xa0xa0xa0本发明中的咪唑离子液体支撑的手性双膦配体可以通过下述的方法进行合成:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="476"/>以脯氨酸衍生的手性双膦配体
2为起始原料,在有机溶剂中(如,四氢呋喃、二氯甲烷或氯仿)与离子液体
3在肽键缩合剂(如N,xa0N’-二异丙基碳二亚胺(DIC)、N,xa0N’-二环己基碳二亚胺(DCC)等)存在下经缩合反应得到双膦配体
1。反应温度控制在0~60℃,反应时间2~20小时。本发明提供的典型配体推荐是化学式为
1xa0a~1f的化合物,它们的构型是(2S,4S)。xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="425"/>
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="417"/>本发明推荐的典型咪唑离子液体支撑的手性双膦配体
1a~1f的合成步骤如下:
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="326"/>在二氯甲烷中,以脯氨酸衍生的手性双膦配体(2S,xa04S)-xa04-二苯膦基-2-二苯膦甲基吡咯烷(
PPM,
2a)为原料分别与离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐(
3a)、1-甲基-3-羧甲基咪唑六氟磷酸盐(
3b)、1-甲基-3-羧甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(
3c)、1-甲基-3-羧丁基咪唑四氟硼酸盐(
3d)、1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐(
3e)和1-丁基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐(
3f)在DIC存在下经缩合反应合成,反应温度为室温,反应时间10小时。本发明所设计的配体可应用于各种金属催化的不对称合成反应中,特别是其铑络合物用于α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称氢化反应,对映选择性(ee值)可达95.2%,转化频率(TOF)达24000h
-1,催化剂用量为0.001~1%,氢气压力为1~100大气压,反应温度0~60℃,反应时间为1分钟~72小时。反应溶剂为醇类,离子液体(主要为咪唑型离子液体和氨基酸型离子液体),也可以为醇和其它有机溶剂组成的混合溶剂或醇和离子液体组成的混合溶剂。其反应通式为:xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="351"/>其中:[Rh]为[Rh(COD)
2]BF
4或[Rh(COD)Cl]
2;
R4为苯基、取代苯基(苯基上的取代基为C
1~C
6的烃基、烃氧基以及卤素,取代基数为1~5);
R5为甲基;所述的烃基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基等,所述的烃氧基为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基。本发明的双膦配体的铑络合物是通过双膦配体与铑金属催化剂前体([Rh(COD)
2]BF
4或[Rh(COD)Cl]
2)在有机溶剂中原位合成的。反应时间10~120分钟,反应温度0~60℃,反应溶剂为醇类,离子液体(主要为咪唑型离子液体和氨基酸型离子液体),也可以为醇和其它有机溶剂组成的混合溶剂或醇、苯、甲苯等溶剂和离子液体组成的混合溶剂。xa0xa0xa0xa0xa0本发明推荐的典型离子液体是:1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF
4)和脯氨酸甲酯双三氟甲磺酰亚胺盐([MeProl][Tf
2N]):xa0
![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="307"/>xa0xa0xa0xa0本发明的双膦配体的铑络合物对α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化反应具有较高的立体选择性,对映选择性(ee值)可达95.2%,同时兼具高反应活性,转化频率(TOF)达24000h
-1。在离子液体条件下,催化剂能够被有效固载,经几次循环后活性和立体选择性没有明显降低,铑的流失为xa00.1~0.2%。
具体实施方式实施例1xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1a的合成在Schlenk瓶中,将(2S,xa04S)-xa04-二苯膦基-2-二苯膦甲基吡咯烷(
2a,0.56g,0.0012mmol)、1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐(
3a,0.28g,0.0012mmol)和DIC(0.16g,0.0012mmol)溶解于10mL脱氧的二氯甲烷,氩气保护下于室温搅拌10h,用TLC监控反应终点。然后溶剂被减压除去,残余物用柱色谱(脱气硅胶,EtOAc/MeOH/H
2O=15/6/2)进行分离,得到0.48g白色固体
5,收率58.5%。
mp:xa0149~150℃;xa0
[α]20D:xa0-34.8xa0(
cxa00.25,xa0MeOH);
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.30xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.32-7.54xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.21xa0(t,xa0
J=1.6xa0Hz,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.89xa0(d,xa0
J=16.8Hz,xa01H,xa0COC
HHN),xa04.61xa0(d,xa0
J=16.8Hz,xa01H,xa0COCH
HN),xa04.11xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.85xa0(s,xa03H,xa0NC
H3),xa03.67xa0(t,xa0
J=10.0xa0Hz,1H,xa0CONC
HH),xa03.39xa0(q,xa0
Jxa0=10.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.08xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.97xa0(td,xa0
J=13.4Hz,xa0
J=3.3Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.22-2.26xa0(overlappedxa0m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.88xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H);
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=163.43,xa0139.97,xa0138.62,xa0138.09,xa0138.03,xa0137.53,xa0134.30,xa0133.76,xa0133.59,xa0130.29,xa0129.74,xa0129.56,xa0124.80,xa0123.94,xa058.02,xa051.87,xa051.00,xa037.04,xa036.32,xa035.83,xa033.57;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-6.68,xa0-7.98,xa0-21.49,xa0-22.33;xa0
HR-MSxa0(Q-Tofxa0MS,xa0ES+):xa0m/z=576.2329,xa0calcd.xa0forxa0C
35H
36N
3OP
2xa0[M]
+:xa0576.2334。
实施例2xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1b的合成制备方法与实施例1相同。收率55.3%;
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.38xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.32-7.55xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.23xa0(t,xa0
J=1.6xa0Hz,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.87xa0(d,xa0
J=17.0Hz,xa01H,xa0COC
HHN),xa04.61xa0(d,xa0
J=17.0Hz,xa01H,xa0COCH
HN),xa04.13xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.87xa0(s,xa03H,xa0NC
H3),xa03.69xa0(t,xa0
J=10.0xa0Hz,1H,xa0CONC
HH),xa03.41xa0(q,xa0
J=xa010.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.07xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.95xa0(td,xa0
J=13.0Hz,xa0
J=3.3Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.21-2.26xa0(overlappedxa0m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.89xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H);
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=163.51,xa0139.94,xa0138.64,xa0138.11,xa0138.04,xa0137.55,xa0134.31,xa0133.75,xa0133.57,xa0130.30,xa0129.75,xa0129.53,xa0124.79,xa0123.93,xa058.03,xa051.85,xa051.00,xa037.01,xa036.32,xa035.81,xa033.58;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-6.65,xa0-7.96,xa0-21.45,xa0-22.31。
实施例3xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1c的合成制备方法与实施例1相同。收率61.3%;
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.33xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.32-7.51xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.22xa0(t,xa0
J=1.6xa0Hz,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.88xa0(d,xa0
J=16.8Hz,xa01H,xa0COC
HHN),xa04.62xa0(d,xa0
J=16.8Hz,xa01H,xa0COCH
HN),xa04.13xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.89xa0(s,xa03H,xa0NC
H3),xa03.66xa0(t,xa0
J=10.0Hz,xa01H,xa0CONC
HH),xa03.39xa0(q,xa0
J=10.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.07xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.96xa0(td,xa0
J=13.4Hz,xa0
J=3.3Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.23-2.28xa0(overlappedxa0m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.87xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H);
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=164.21,xa0140.14,xa0138.52,xa0138.07,xa0138.02,xa0137.51,xa0134.30,xa0133.71,xa0133.54,xa0130.24,xa0129.71,xa0129.52,xa0124.81,xa0123.94,xa057.97,xa051.89,xa051.07,xa037.11,xa036.35,xa035.86,xa033.58;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-6.61,xa0-7.92,xa0-21.45,xa0-22.30。
实施例4xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1d的合成制备方法与实施例1相同。收率63.7%;
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.39xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.32-7.54xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.21xa0(s,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.25xa0(m,xa02H,xa0NC
H2CH
2),xa04.11xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.95xa0(s,xa03H,xa0NC
H3),xa03.67xa0(t,xa0
J=10.0xa0Hz,xa01H,xa0CONC
HH),xa03.39xa0(q,xa0
J=10.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.08xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.97xa0(td,xa0
J=13.0Hz,xa0
J=3.0Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.47xa0(m,xa01H,xa0COC
HH),xa02.31(m,xa01H,xa0COCH
H),xa02.22-2.26xa0(m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.88xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H),xa01.76xa0(m,xa02H,xa0NCH
2C
H2),xa01.47xa0(m,xa02H,xa0COCH
2C
H2);xa0
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=165.53,xa0141.23,xa0139.42,xa0138.87,xa0138.80,xa0137.93,xa0135.10,xa0134.46,xa0134.39,xa0130.93,xa0130.44,xa0129.58,xa0124.74,xa0123.84,xa050.67,xa049.53,xa048.5,xa036.84,xa036.14,xa035.63,xa033.83,xa032.1,xa029.3,xa023.5;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-6.93,xa0-8.21,xa0-21.76,xa0-22.63。
实施例5xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1e的合成制备方法与实施例1相同。收率59.1%;
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.50xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.30-7.61xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.19xa0(s,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.71xa0(d,xa0
J=17.0Hz,xa01H,xa0COC
HHN),xa04.53xa0(d,xa0
J=17.0Hz,xa01H,xa0COCH
HN),xa04.21xa0(q,xa0
J=9.2Hz,xa02H,xa0NC
H2CH
3),xa04.01xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.75xa0(t,xa0
J=10.0Hz,1H,xa0CONC
HH),xa03.46xa0(q,xa0
J=10.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.15xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.91xa0(td,xa0
J=13.0Hz,xa0
J=3.0Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.28-2.32xa0(overlappedxa0m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.83xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H),xa01.53xa0(t,xa0
J=9.2Hz,xa03H,xa0NCH
2C
H3);
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=167.03,xa0140.21,xa0138.82,xa0138.19,xa0138.14,xa0137.63,xa0134.51,xa0133.95,xa0133.82,xa0130.35,xa0129.94,xa0129.73,xa0124.89,xa0124.04,xa058.43,xa051.37,xa049.54,xa039.21,xa037.35,xa036.42,xa033.27,17.64;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-6.81,xa0-8.13,xa0-21.19,xa0-22.07。
实施例6xa0xa0xa0xa0手性双膦配体1f的合成制备方法与实施例1相同。收率54.9%;
1Hxa0NMRxa0(500.0xa0MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=8.71xa0(s,xa01H,xa0NC
H=N),xa07.30-7.56xa0(m,xa021H,xa0Ph-Hxa0andxa0NC
H=CHNCH
3xa0orxa0NCH=C
HNCH
3),xa07.18xa0(s,xa01H,xa0NCH=C
HNCH
3xa0orxa0NC
H=CHNCH
3),xa04.69xa0(d,xa0
J=16.5Hz,xa01H,xa0COC
HHN),xa04.43xa0(d,xa0
J=16.5Hz,xa01H,xa0COCH
HN),xa04.32xa0(t,xa0
J=9.0Hz,xa02H,xa0NC
H2CH
2),xa04.03xa0(m,xa01H,xa0CONC
H),xa03.62xa0(t,xa0
J=10.0xa0Hz,1H,xa0CONC
HH),xa03.43xa0(q,xa0
Jxa0=10.0Hz,xa01H,xa0CONCH
H),xa03.13xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PC
H),xa02.94xa0(td,xa0
J=13.4Hz,xa0
J=3.3Hz,xa01H,xa0Ph
2PC
HH),xa02.32-2.37xa0(overlappedxa0m,xa02H,xa0Ph
2PCH
Hxa0andxa0Ph
2PCHC
HH),xa01.95(m,xa02H,xa0NCH
2C
H2),xa01.88xa0(m,xa01H,xa0Ph
2PCHCH
H),xa01.34xa0(m,xa02H,xa0NCH
2CH
2C
H2),xa00.97xa0(t,xa0
J=9.1Hz,xa03H,xa0CH
3);
13Cxa0NMRxa0(125.7MHz,xa0CD
3CN):xa0δ=169.13,xa0140.57,xa0139.22,xa0138.69,xa0138.63,xa0137.93,xa0134.80,xa0134.16,xa0133.89,xa0130.69,xa0130.14,xa0129.96,xa0125.20,xa0124.24,xa057.67,xa052.37,xa050.31,xa046.94,xa038.24,xa036.62,xa034.27,xa032.45,xa020.34,xa014.31;
31Pxa0NMRxa0(202.4MHz,xa0CD
3OD):xa0δ=xa0-7.01,xa0-8.27,xa0-21.78,xa0-22.63。
实施例7xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-BPPM为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)和手性双膦配体
BPPM(1.7mg,0.003mmol)溶解于0.5mL脱氧甲醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的0.5mL脱氧甲醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为92.1%。
实施例8xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-BPPM为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)和手性双膦配体
1a(1.5mg,0.0027mmol)溶解于0.5mL脱氧甲醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(53mg,0.24mmol)的0.5mL脱氧甲醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为89.1%。
实施例9xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在甲醇中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)和手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)溶解于0.5mL脱氧甲醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的0.5mL脱氧甲醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为95.2%。
实施例10xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在甲醇中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)和手性双膦配体
1a(1.8mg,0.0027mmol)溶解于0.5mL脱氧甲醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(53mg,0.24mmol)的0.5mL脱氧甲醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为92.7%。
实施例11xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在异丙醇中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)和手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)溶解于0.5mL脱氧异丙醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的0.5mL脱氧异丙醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为82.3%。
实施例12xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在异丙醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)和手性双膦配体
1a(1.8mg,0.0027mmol)溶解于0.5mL脱氧异丙醇,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(53mg,0.24mmol)的0.5mL脱氧异丙醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率92.0%,ee值(R)为89.0%。
实施例13xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)、手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)溶解于1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4,在氩气氛下于室温搅拌60~90min。上述离子液体溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,然后用2mL异丙醇萃取离子液体相。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为19.0%。
实施例14xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)、手性双膦配体
1a(1.8mg,0.0027mmol)和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(53mg,0.24mmol)溶解于1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4,在氩气氛下于室温搅拌60~90min。上述离子液体溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,然后用2mL异丙醇萃取离子液体相。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率58.9%,ee值(R)为50.8%。
实施例15xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/异丙醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)和手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)溶解于1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4,在氩气氛下于室温搅拌60~90min。将上述离子液体溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL异丙醇溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,静置取上层异丙醇液分析。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为51.9%。
实施例16xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/异丙醇中的不对称氢化xa0xa0xa0xa0在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)和手性双膦配体
1a(1.8mg,0.0027mmol)溶解于1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4,在氩气氛下于室温搅拌60~90min。上述离子液体溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(53mg,0.24mmol)的2mL异丙醇溶液被转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,静置取上层异丙醇液分析。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为58.1%。
实施例17xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[MeProl][Tf2N]/苯中的不对称氢化在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)和手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)溶解于1.0g脱氧离子液体[MeProl][Tf
2N],在氩气氛下于室温搅拌60~90min。将上述离子液体溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL苯溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,静置取苯层分析。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率58.2%,ee值(R)为65.5%。
实施例18xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)、手性双膦配体
1a(2mg,0.003mmol)和1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4溶解于3mL脱气的甲醇中,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。将上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL甲醇溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,减压除去甲醇,用异丙醇萃取离子液体层2次(2mL×2),然后补加新的底物甲醇溶液进行下一次催化循环。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为91.5%。
xa0xa0实施例19xa0xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-1a为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)、手性双膦配体
1a(1.8mg,0.0027mmol)和1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4溶解于3mL脱气的甲醇中,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。将上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL甲醇溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,减压除去甲醇,用异丙醇萃取离子液体层2次(2mL×2),然后补加新的底物甲醇溶液进行下一次催化循环。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为92.2%。
实施例20xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)2]BF4-BPPM为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,阳离子型铑前体[Rh(COD)
2]BF
4(1.1mg,0.0027mmol)、手性双膦配体
BPPM(1.7mg,0.003mmol)和1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4溶解于3mL脱气的甲醇中,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。将上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL甲醇溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,减压除去甲醇,用异丙醇萃取离子液体层2次(2mL×2),然后补加新的底物甲醇溶液进行下一次催化循环。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为88.4%。
实施例21xa0xa0xa0xa0以[Rh(COD)Cl]2-BPPM为催化剂的(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/甲醇中的不对称氢化在Schlenk瓶中,中性铑前体[Rh(COD)Cl]
2(0.6mg,0.0012mmol)、手性双膦配体
BPPM(1.5mg,0.0027mmol)和1.0g脱氧离子液体[Bmim]BF
4溶解于3mL脱气的甲醇中,在氩气氛下于室温搅拌15~30min。将上述催化剂溶液和底物(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯(59mg,0.27mmol)的2mL甲醇溶液转移至50mL的不锈钢高压反应釜。氢化在1.5atm.氢气压力下,25℃进行2.5h,减压除去甲醇,用异丙醇萃取离子液体层2次(2mL×2),然后补加新的底物甲醇溶液进行下一次催化循环。转化率和ee值用气相色谱在CP-Chirasil-L-Valxa0(25m×xa00.25mm)型手性毛细管柱上测定。转化率100%,ee值(R)为89.3%。
实施例22xa0xa0xa0xa0在[Bmim]BF4/甲醇体系下手性催化剂的循环不对称氢化反应与催化剂循环过程与实施例18~21相同。
表1xa0xa0(Z)-α-乙酰氨基肉桂酸甲酯在[Bmim]BF4/甲醇体系下不对称氢化的催化剂循环![]()
ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="528"/>