一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑及其應用的製作方法
2023-07-12 05:33:21 1
專利名稱:一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑及其應用的製作方法
技術領域:
本發明的一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑及其應用,屬於手性催化劑技
術領域。
背景技術:
隨著製藥工業、農藥、香料和材料工業對手性化合物的需求增長,發展新的手性催 化劑及不對稱催化方法以獲得手性化合物的手性技術引起了廣泛關注。不對稱催化合成手 性化合物的關鍵技術是如何設計和合成具有高催化活性的手性催化劑。從目前國內外研究 現狀來看,能夠適用於各類有機化學反應的手性催化劑還是不多的,性能優異的手性催化 劑已大多被國外專利保護起來。因此,發展高效高選擇性的、具有自主智慧財產權的手性催化 劑,可以促進我國手性技術的科學研究和工業生產的發展。尋找一種既方便製備、骨架結構 可調節、又具有良好催化性能的手性催化劑對於手性合成研究與工業應用具有十分重要的 價值。近年來,手性噁唑啉金屬配合物由於它們在各種不對稱反應中所表現出的良好催化 性能而得到了廣泛應用。西佛鹼作為一類重要的化合物在材料、藥物和不對稱催化領域也 得到了廣泛應用。而利用手性噁唑啉與相應西佛鹼結合得到手性噁唑啉西佛鹼配體及催化 劑的研究及應用還不多,因此,將手性噁唑啉與西佛鹼兩類重要的分子結構片段與金屬離 子有機地結合一起以合成新型的手性催化劑,拓展它們在手性化合物合成中的應用是十分 重要的。 本發明中噁唑啉西佛鹼配體和氨基噁唑啉衍生物的製備方法參見專利《一種噁唑
啉西佛鹼配體及其製備方法》專利號為200910243751. 5,其中噁唑啉西佛鹼配體的結構式
如式(1)所示:
(1) 其中,R1為氫、烷基或芳基;R2為氫、硝基、滷素、烷基或芳基;烷基為甲基、乙基、丙 基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、正戊基、異戊基、叔丁基或節基,優選為甲基、異丙基、 叔丁基和節基;芳基為苯基、萘基或聯苯基。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑及其應用。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。 本發明的一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑,製備該催化劑的方法為在 有機溶劑中,將氨基噁唑啉衍生物與鄰羥基苯甲醛衍生物等摩爾混合,在10 35t:條件下 攪拌,O. 5 2小時後加入等摩爾的乙酸銅,再攪拌0. 5 2小時得到噁唑啉西佛鹼配體金
3屬絡合物催化劑;其中有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、乙醚、苯、甲苯、四氫呋喃、叔丁基甲
基醚或二氯甲烷,製備反應方程式如式(2)所示
formula see original document page 40~~/ 一 (2) 上述該催化劑的製備方法還可以用噁唑啉西佛鹼配體代替氨基噁唑啉衍生物與
鄰羥基苯甲醛衍生物等摩爾的混合物;製備反應方程式如式(3)所示
formula see original document page 4
-R' (3)
本發明的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑的應用
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑用於催化醛的不對稱Henry反應,可以獲得 手性硝基醇衍生物。
有益效果 本發明的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑易於製備,所用原料價格便宜,制 備方法簡單,條件溫和,噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑具有較好的催化活性。
具體實施例方式
下面結合具體實施例進一步描述本發明,但本發明不限於下述實施例。
實施例l 1)噁唑啉西佛鹼配體的製備Ia,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》中實施例1中噁唑啉西佛鹼配體la的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑i的製備在10mL反應管中加入19. 4mg噁唑啉西佛鹼配體Ia、9. lmg乙酸銅和2mL乙醇,室 溫攪拌30min,得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑i ;
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑i的應用 將0. 5mmo1對硝基苯甲醛和0. 26mL硝基甲烷加入到所製備的噁唑啉西佛鹼配體 金屬絡合物催化劑i中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離,展開劑為石油醚與乙酸 乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : l,得到101mg(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯 基)乙醇,產率95%,由高效液相色譜測得56% ee,手性柱Daicel Chiralcel 0D-H柱,異 丙醇正己烷=20 : 80, 1. OmL/min),保留時間tmin。r = 11. lmin, tmaj。r = 13. 3min。
實施例2 1)噁唑啉西佛鹼配體Ib的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例2中噁唑啉西佛鹼配體Ib的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑ii的製備
在10mL反應管中加入20. lmg噁唑啉西佛鹼配體Ib、9. lmg乙酸銅和2mL乙醇,室 溫攪拌30min,得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑ii ;
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑ii的應用 將0. 5mmo1對硝基苯甲醛和0. 26mL硝基甲烷加入到所製備的噁唑啉西佛鹼配體 金屬絡合物催化劑ii中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離,展開劑為石油醚與乙酸 乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : l,得到100mg(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯 基)乙醇,產率94%,由高效液相色譜測得62% ee。
實施例3 1)噁唑啉西佛鹼配體Ic的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例3中噁唑啉西佛鹼配體Ic的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iii的製備在10mL反應管中加入17. 7mg噁唑啉西佛鹼配體Ic、9. lmg乙酸銅和2mL乙醇,室 溫攪拌30min,得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iii ;
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iii的應用 將0. 5mmo1對硝基苯甲醛和0. 26mL硝基甲烷加入到所製備的噁唑啉西佛鹼配體 金屬絡合物催化劑iii中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離,展開劑為石油醚與乙 酸乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : 1,得到99mg(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯 基)乙醇,產率93%,由高效液相色譜測得57% ee。
實施例4 1)噁唑啉西佛鹼配體Id的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例3中噁唑啉西佛鹼配體Id的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iv的製備在10mL反應管中加入18. 4mg噁唑啉西佛鹼配體Id、9. lmg乙酸銅和2mL乙醇,室 溫攪拌30min,得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iv ;
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑iv的應用 將0. 5mmo1對硝基苯甲醛和0. 26mL硝基甲烷加入到所製備的噁唑啉西佛鹼配體 金屬絡合物催化劑iv中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離,展開劑為石油醚與乙酸 乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : l,得到101mg(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯 基)乙醇,產率95%,由高效液相色譜測得70% ee。
實施例5 1)氨基噁唑啉衍生物4a的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例1中2- [ (4S) -4-苯基-2-噁唑啉基]苯胺4a的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑v的製備 在10mL反應管中加入2_ [ (4S) _4_苯基_2_噁唑啉基]苯胺4a (11. 9mg, 0. 05mmo1) ,5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)和乙醇(2mL),室溫攪拌30min,再加入乙酸銅 (9. lmg, 0. 05mmo1),再攪拌30min得到催化劑v。
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑v的應用 將對硝基苯甲醛(76mg,0. 5mmo1)和硝基甲烷(0. 26mL,5. Ommol)分別加入所制 備的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑v中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離,展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : 1,得到(ir)-2-硝
基_l-(4-硝基苯基)乙醇95mg,產率90%,由高效液相色譜測得42% ee。
實施例6 1)氨基噁唑啉衍生物4b的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例2中2- [ (4S) -4-苄基-2-噁唑啉基]苯胺4b的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vi的製備在10mL反應管中加入2-[ (4S) _4_節基_2_噁唑啉基]苯胺4b (12. 6mg, 0. 05mmo1) ,5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)和乙醇(2mL),室溫攪拌30min,再加入乙酸銅 (9. lmg, 0. 05,1),再攪拌30min得到催化劑vi 。
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vi的應用將對硝基苯甲醛(76mg,0. 5mmo1)和硝基甲烷(0. 26mL,5. Ommol)分別加入所製備 的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vi中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離, 展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : 1,得到(lR)-2-硝 基-1_(4-硝基苯基)乙醇96mg,產率90%,由高效液相色譜測得62% ee。
實施例7 1)氨基噁唑啉衍生物4c的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例3中2- [ (4S) -4-異丙基-2-噁唑啉基]苯胺4c的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vii的製備在10mL反應管中加入2_ [ (4S) _4_異丙基_2_噁唑啉基]苯胺4c (10. 2mg, 0. 05mmo1) ,5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)和乙醇(2mL),室溫攪拌30min,再加入乙酸銅 (9. lmg,O. 05,1),再攪拌30min得到催化劑vii。
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vii的應用將對硝基苯甲醛(76mg,0. 5mmo1)和硝基甲烷(0. 26mL,5. Ommol)分別加入所製備 的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑vii中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離, 展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : 1,得到(lR)-2-硝 基-l-(4-硝基苯基)乙醇96mg,產率90X,由高效液相色譜測得62X ee。
實施例8 1)氨基噁唑啉衍生物4d的製備,其具體製備方法同專利《一種噁唑啉西佛鹼配體 及其製備方法》實施例4中2- [ (4S) -4-叔丁基-2-噁唑啉基]苯胺4d的製備;
2)噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑viii的製備 在10mL反應管中加入2_ [ (4S) _4_叔丁基_2_噁唑啉基]苯胺4d (10. 9mg, 0. 05mmo1) ,5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)和乙醇(2mL),室溫攪拌30min,再加入乙酸銅 (9. lmg,O. 05,1),再攪拌30min得到催化劑viii。
噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑viii的應用將對硝基苯甲醛(76mg,0. 5mmo1)和硝基甲烷(0. 26mL,5. Ommol)分別加入所製備 的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑viii中,室溫攪拌24小時,濃縮,矽膠柱層析分離, 展開劑為石油醚與乙酸乙酯的混合物,石油醚乙酸乙酯的比例為5 : 1,得到(lR)-2-硝 基-1_(4-硝基苯基)乙醇96mg,產率90%,由高效液相色譜測得69% ee。
實施例9
1)同實施例8中第1)步; 2)同實施例8中第2)步;其中不同的是將溶劑乙醇改為乙醚,得到噁唑啉西佛
鹼配體金屬絡合物催化劑viii,催化同樣反應得到(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯基)乙醇
97mg,產率92%,由高效液相色譜測得82% ee。 實施例10 1)同實施例8中第1)步; 2)同實施例8中第2)步;其中不同的是將5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)改 為水楊醛(6. lmg,0.05mmo1)製備噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑ix,催化同樣反應 得到(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯基)乙醇98mg,產率93X,由高效液相色譜測得49X ee。
實施例11
1)同實施例8中第1)步; 2)同實施例8中第2)步;其中不同的是將5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)改 為3-甲氧基水楊醛(7. Omg,O. 05mmo1)製備噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑x,催化同 樣反應得到(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯基)乙醇103mg,產率98X,由高效液相色譜測得 27% ee。 實施例12 1)同實施例8中第1)步; 2)同實施例8中第2)步;其中不同的是將5-硝基水楊醛(8. 4mg,0. 05mmo1)改
為3,5-叔丁基水楊醛(11. 7mg,0. 05mmo1)製備噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑xi,催
化同樣反應得到(lR)-2-硝基-l-(4-硝基苯基)乙醇97mg,產率92X,由高效液相色譜測
得64% ee。 實施例13 1)同實施例8中第1)步; 2)同實施例8中第2)步;其中不同的是將溶劑乙醇改為乙醚製備噁唑啉西佛 鹼配體金屬絡合物催化劑viii,將對硝基苯甲醛(76mg,0. 5mmo1)改為特戊醛(43mg, 0. 5mmo1)進行催化反應,得到(S)-3, 3-二甲基-1-硝基-2-丁醇60mg,產率81 % ,由高 效液相色譜測得92% ee,手性柱Daicel Chiralcel OD-H柱,異丙醇正己烷=5 : 95, 0. 8mL/min),保留時間tminor = 10. 6min, tmajor = 12. Omin。
權利要求
一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑,其特徵在於製備該催化劑的方法為在有機溶劑中,將氨基噁唑啉衍生物與鄰羥基苯甲醛衍生物等摩爾混合,在10~35℃條件下攪拌,0.5~2小時後加入等摩爾的乙酸銅,再攪拌0.5~2小時得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑;製備反應方程式如式(2)所示F2010100344684C00011.tif
2.根據權利要求1所述的一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑,其特徵在於可 以用噁唑啉西佛鹼配體代替氨基噁唑啉衍生物與鄰羥基苯甲醛衍生物等摩爾的混合物;制 備反應方程式如式(3)所示Cu(OAc)2有機溶劑催化劑-R1 (3)
3. 根據權利要求1所述的一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑,其特徵在於有 機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、乙醚、苯、甲苯、四氫呋喃、叔丁基甲基醚或二氯甲烷。
4. 一種如權利要求1所述的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑的應用,其特徵在 於噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑用於催化醛的不對稱Henry反應,可以獲得手性 硝基醇衍生物。
全文摘要
本發明的一種噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑及其應用,屬於手性催化劑技術領域。在有機溶劑中,將氨基噁唑啉衍生物與鄰羥基苯甲醛衍生物混合,攪拌,然後加入等摩爾的乙酸銅,再攪拌0.5~2小時得到噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑;還可以用噁唑啉西佛鹼配體代替氨基噁唑啉衍生物與鄰羥基苯甲醛衍生物等摩爾的混合物;噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑用於催化醛的不對稱Henry反應,可以獲得手性硝基醇衍生物。本發明的噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑易於製備,所用原料價格便宜,製備方法簡單,條件溫和,噁唑啉西佛鹼配體金屬絡合物催化劑具有較好的催化活性。
文檔編號B01J31/22GK101773856SQ201010034468
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者劉涵, 杜大明, 楊文 申請人:北京理工大學