新型含吡啶基冠醚的手性雙磷配體及其在不對稱催化反應中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種新型空間結構和電子性質可調控的含化晚基冠酸手性雙憐配體 及其過渡金屬配合物的合成，運些過渡金屬配合物可用作不對稱反應的催化劑，如:氨化反 應、氨化轉移反應、締丙基烷基化反應、娃氨化反應、棚氨化反應、氨甲酯化反應、締控復分 解反應、氨簇基化反應、氨乙締化反應、異構化反應、環丙烷化反應、Diels-Alder反應、Heck 反應、Aldol反應、Michael加成反應、環氧化反應、動力學拆分和[m+n]環加成反應，特別是 過渡金屬配合物的配體上冠酸可與不同的堿金屬離子、堿±金屬離子、稀±金屬離子、錠鹽 或有機胺鹽絡合，形成含有主客體組裝結構的超分子催化劑，實現對催化劑空間結構和電 子性質的調控。
【背景技術】
[0002] 新型手性配體的設計與合成在過渡金屬催化不對稱反應研究領域起著關鍵作用 ((a)Noyori,R.,Ed.；Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis；Wiley:New York, 1994.(b)Jacobsen,E.N.,Pfaltz,A.,Yamamoto,H.,Eds.；Comprehensive Asymmetric Catalysis；Springer:Berlin,Germany,1999.(c)Lin,G.Q.；Li,Y.M.；Chan, A.S.C.Principles and Applications of Asymmetric Synthesis；Wiley&Sons:New York,2001.(d)Ojima,I.,Ed.；Catalytic Asymmetric Synthesis,3rd ed.；John Wileyfe Sons: New Jersey，2010.)。眾所周知，手性配體的空間結構或者電子性質的微妙變化都可 能顯著影響其過渡金屬催化劑的性能（r e V i e W S，S e e : ( a ) T a η g，W . ; Z h a η g， X.Qiem.Rev. 2003,103,3029-3070. (b)Shimizu,H.;化gasaki , I. ; Saito ,T.Te1:;r址edron 2005,61,5405-5432.(c)Wu,J.; Qian,A.S.C.Acc.Chem.Res.2006,39,711-720.(d)Zhang, W.;Qii,Y.;Zhang,X.Acc.Chem.Res.2007,40,1278-1290.(e)Shimizu,H.;化gasaki , I.; Matsumura,K.；Sayo,N.；Saito,T.Acc.Chem. Res .2007,40,1385-1393. (f )Xie, J.-H.； Zhou，Q. -L. Acc. Chem. Res. 2008，41，581 -593.)。例如，基于軸手性雙麟配體的金屬催化劑 可W在不改變配體基本骨架的前提下，通過在雙麟配體麟上引入不同的取代基團來調節催 化劑性會K ((a) Saito , T . ; Yokozawa , T. ; Ishizaki , T . ;Moroi , T . ; Sayo ,Ν. ;Miura , T .; Kumobayashi,H.Adv. Synth.Catal.2001,343,264-267.(b)Dierkes,P.；Van Leeuwen, P.W.N.M.J.Chem.Soc.,Dalton Trans .1999,1519-1530.(c)Van der Veen,L.A.；Boele, M.D.K.；Bregman,F.R.；Kamer,P.C.J.；Van Leeuwen,P.W.N.M.；Goubitz,K.；Fraanje,J.； Schenk，H. ;Bo，C.J.Am.Chem. Soc. 1998,120,11616-11626.)。另一種策略是針對不同的反 應或底物，設計、制備具有不同二面角的新的手性雙麟配體，例如o-Ph-hexaMeO-BIP皿P (Tang,W.;Chi,Υ.;Zhang,Χ.Org.Lett.2002,4,1695-1698.)、Cn-TunaPhos(Zhang,Ζ.; Qian,H.;Lon卵ire,J.;Zhang,X.J.Org.Chem.2000,65,6223-6226.(b)Wu,S.;Wang,W.; Tang,W.;Lin,M.;Zhang,X.Org.Lett.2002,4,4495-4497.)和PQ-Phos(Qiu,L.Q.;Kwong, F.Y.;Wu，J.;Lam，W.H.;畑an'S.S.;化，W.-Y.;Li，Y.-M.;加 o，R.W.;Zhou，Z.Y.;Chan, A. S.C.J. Am. Chem.Soc. 2006,128,5955-5965.)。盡管這些配體在一些不對稱催化反應中給 出了很好的催化結果，但是這些配體需要各自不同的方法才能合成得到，因此不能通過簡 單地改變催化反應條件來調節配體的結構。
[0003] 在近二十多年，超分子手性催化取得了快速的發展，在配體庫組裝、模擬酶催化、 及在相關反應中取得高活性和高選擇性等方面展示了獨特的魅力（For some recent books and reviews on supramolecular chiral catalysis，see:(a)van Leeuwen, P.W.N.M.，S叫ramolecular Catalysis;Wiley-V畑，2008.(b)Breit，B.Angew.Chem.， Int.Ed.2005,44,6816-6825.(c)Goudriaan，P.E.;van Leeuwen，P.W.N.M.;Birliholz， M.N.;Reek，J.N.H.Eur.J·Inorg.Chem.2008，19，2939-2958·(d)Meeuwissen，J·;Reek, J. N.H.Na化re Qiem.2010，2,615-621.(e)Raynal，M.;Ballester，P.;Vidal-Ferran，A.; van Leeuwen，P.W.N.M.Qiem·Soc.Rev.2014,43，1660-1733.(f)Raynal，M.;Ballester，P.; Vidal-Ferran'A.;van Leeuwen'P.W.N.M.Qiem.Soc.Rev.2014,43，1734-1787.(g)Leigh, D.A.;Marcos，V.;Wilson，M.R.ACS Catal.2014,4,4490-4497.(h)0hmatsu，K.;0oi， T. Tetrahedron Lett.2015,56,2043-2048.(i)Blanco，V.;Leigh，D.A.;Marcos， V. Chem.Soc. Rev. 2015,44,5341-5370.)。諸多基于超分子自組裝的不對稱催化體系已見報 道，如通過分子間氨鍵組裝的雙齒配體（Breit，B; Seiche，W.J. Am. Chem.Soc. 2003,125， 6608-6609;Liu，Y.;Sandoval，C.A.;Yamaguchi，Y.;Zhang，X.;Wang,Z.;Kato，K.;Ding, K. J.Am.Qiem.Soc.2006，128，14212-14213;Wieland，J.;Breit，B.Na化re Qiem.2010,2， 832-837 ;Agabekov，V. ; Seiche，W. ;Breit，B.Chem. Sci. 2013,4,2418-2422·)、離子對催化 劑（Uraguchi，D.;Ueki，Y.;0oi，T.Science 2009,326，120-123;Pa化reau，F.W.;Worch，C.; Siegler，Μ·Α·;Spek，A.L.;Bolm，C.Reek,J.N.H.Adv.Syn化.Catal·2012,354,59-64.)、基 于氨鍵組裝的 Co-salen催化體系（Park，J. ;Lang，K. ;Abboud，K.A. ;Hong， S. J. Am. Chem.Soc .2008,130,16484-16485 ·)、基于金屬一配體作用的 Zn(II)po 巧 hyrins (Slagt'V.F. ;Roder，M. ;Kamer，P.C.J. ;van Leeuwen, P.W.N.M. ;Reek, J.N.H.J.Am.Chem.Soc.2004，126,4056-4057;Besset，T·;Norman，D·W·;Reek， J.N.H.Adv·Synth·Catal·2013，355，348-352·)、Zn(II)salphen(Kuil，M.;Goudriaan， P.E.;van Leeuwen，P.W.N.M.;Reek，J.N.H.Qiem.Commun.2006,4679-4681;Gadzikwa，T.; Bellini，R·;Dekker，H.L.;Reek，J.N.H.J·Am.Chem.Soc·2012,134,2860-2863·)和Zn (box)2(Takacs，J.M.;民eddy，D.S. ;Moteki，S.A. ;Wu，D. ;Palencia, H.J.Am.Chem.Soc.2004，126,4494-4495;Thacker，N.C.;Moteki，S.A.;Takacs，J.M.ACS Catal. 2012,2,2743-2752)、及基于二級胺鹽 / 冠離準輪焼骨架化 attori，G. ;Hori，T.; Miyake，Y.;Nishibayashi，Y.J.Am.Chem.Soc.2007，129，12930-12931;Li，Y.;Feng，Y.;He， Y.M. ;Chen，F. ;Pan J. ;Fan，Q.H.Tetrahe虹on Lett.2008,49,2878-2881)和自支載配位聚 合物型（Wang，Z. ;Chen，G. ;Ding，K.Chem.Rev.2009，109,322-359. (b)化，L. ;Wang，Z. ;Wu， J. ;Tu，S. ;Ding，K.Angew.Chem.，1的.目(1.2010,49,3627-3630.)的超分子配體及催化劑。
[0004] 利用超分子作用賦予一個已有的手性雙麟配體可調控的構象、立體位阻和電子性 質在方法學上是有吸引力的，因為這樣可W避免前述的獲得光學純手性配體的各自不同的 冗長而繁瑣的傳統共價鍵構建方法。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供新型含化晚基冠酸的手性雙憐配體及 其在不對稱催化反應中的應用，主要目的包括如下：
[0006] 1)提供一種新型的含有化晚基冠酸手性雙憐配體及其中間體含有化晚基冠酸的 單憐配體。
[0007] 2)提供上述新型的含有化晚基冠酸手性雙憐配體及其中間體含有化晚基冠酸單 憐配體的合成方法。
[0008] 3)提供上述新型的含有化晚基冠酸手性雙憐配體的用途，即選擇性與堿金屬離子 和Rh配合物形成新型超分子組裝催化劑，并在α-脫氨氨基酸醋的催化不對稱氨化反應中用 作催化劑。
[0009] 4)提供上述新型的含有化晚基冠酸手性雙憐配體的用途，即選擇性與堿金屬離子 和Ir配合物形成新型超分子組裝催化劑，并在取代哇嘟類化合物的催化不對稱氨化反應中 用作催化劑。
[0010] 本發明的第一個目的是提供基于化晚基冠酸的新型手性雙憐配體及其中間體含 化晚基冠酸的單憐配體的結構式分別為如下式(I)、式0-):
[0011]
[001^ 其中：η和η/各自為1~5;X和r各自為H、烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、0R、SR、 NR2、C00R、面素、Si化、？(0瓜、？(0)(0102、？(0102、硝基、氨基、徑基、酷基、酷胺基、酷氧基、氯 基、締基、烘基等任意一種；
[0013] 其中：每一個T各自為烷基、取代烷基、環烷基（5~7元環）、芳基、取代芳基、燒氧 基、芳氧基、R、R/、YR/和Y/R/任意一種；或兩個T形成一個亞烷基（alkylene)、亞芳基 (aiylene)、亞烷基二氨基（a化ylenediamino)、亞芳基二氨基（aiylenediamino)、亞烷基二 氧基(a化elenedioxyl)或亞芳基二氧基(aiylenedioxyl);
[0014] 其中：每一個r各自為烷基、取代烷基、環烷基(5~7元環）、芳基、取代芳基、燒氧 基、芳氧基、R、R/、YR/和Y/R/任意一種；或兩個T形成一個亞烷基（alkylene)、亞芳基 (aiylene)、亞烷基二氨基（a化ylenediamino)、亞芳基二氨基（aiylenediamino)、亞烷基二 氧基(a化elenedioxyl)或亞芳基二