專利名稱：一種合成含咪唑啉基的手性卡賓前體及其絡合物的新方法
技術領域：
本發明涉及一種簡便合成含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物的新方法。
背景技術：
氮原子作為π給體減弱了鄰近卡賓中心的缺電子性，因此氮雜環卡賓具有不尋常的穩定性。這種電子穩定性使氮雜環卡賓具有強σ給體和弱π受體的性質，使得這類配體不僅能與所有過渡金屬以低或高價態絡合，而且能與部分主族元素絡合。因而使得氮雜環卡賓作為配體在金屬有機化學中得到了廣泛的應用。
·
與經典的配體如膦配體相比，氮雜環卡賓的金屬絡合物對濕氣，空氣，熱等條件具有相當高的穩定性。訖今為止氮雜環卡賓的金屬絡合物已被廣泛地應用于各種反應中，包括Heck, Suzuki, Kumada, Sonogashira, Stille等偶聯反應,烯烴復分解,娃氫化,芳烴氨基化，碳氫活化，氫化還原，烯烴環丙烷化，醛的芳基和烯基化，氧化，烯丙基取代等反應。咪唑啉鹽在堿的作用下可以得到相應的卡賓前體，可與各種金屬絡合或者原位生成相應的金屬卡賓絡合物，這些絡合物廣泛應用于有機合成及其不對稱催化領域。因此，高效合成卡賓-咪唑啉鹽成為了研究的難點與熱點。文獻檢索發現，目前只有含噁唑啉基團的卡賓的合成有報道(Chem. Eur. J. 2006，12，4550)，含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓的合成未見報道。本發明提供了含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物的一種合成方法，反應條件溫和，步驟簡單。無需高溫，及無水無氧條件。因此，本發明是一種高效節能，綠色的合成方法。
發明內容
本發明涉及一種簡便的合成含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物的新方法。所述的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物的合成是將2-氯乙腈與無水乙醇置于0°C無水乙醚中，通入HCl氣體，合成鹽酸鹽A。鹽酸鹽A與無水乙醇在40°C下反應得到鹵代烴B。鹵代烴B與手性二胺在醋酸中室溫得到咪唑啉C。在三乙胺催化下，咪唑啉C與對甲苯磺酰氯反應得到咪唑啉化合物D。咪唑啉D與碘化鉀反應得到咪唑啉E。芳香胺與鄰溴硝基苯偶聯得到硝基化合物F。硝基化合物F氫化后得到化合物G。在對甲苯磺酸催化下基化合物F與原甲酸三乙酯關環得到氮雜環卡賓前體化合物H。在磷酸催化下，芳香胺、乙二醛、多聚甲醛與氯化銨在1，4_ 二氧六環中于100°C關環反應得到氮雜環卡賓前體化合物I。氮雜環卡賓前體化合物H與咪唑啉C/D在乙腈溶液中加熱回流得到含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽J。含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽J與氯化鈀在KHMDS的四氫呋喃溶液中室溫攪拌得到含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓金屬絡合物K。該合成方法簡單，得到的咪唑啉鹽在堿的作用下，可以得到含咪唑啉基團的手性
權利要求
1.本發明提供的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物，其結構式如下
2.如權利要求I所述的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物，其特征在于，R1可以為苯基，萘基，取代芳基，芐基，取代芐基或1-8碳的烷基及各種手性烷基或手性芳基；R2可以為苯基，萘基，取代芳基，芐基，取代芐基或1-8碳的烷基及各種手性烷基或手性芳基；R3可以為氫或Cl C6直鏈或支鏈的烷基，C2 C8環烷基，C2 C6烯基、炔基、芳基、芳烷基或芳烯基、芳氧基、烷氧基、齒素、硝基、酯基、酰胺基、三氟甲基、氰基或含C2 C6烯基團、炔基團、芳基團、芳烷基團或芳烯基團、芳氧基團、烷氧基團、鹵素、硝基團、酯基團、酰胺基團、三氟甲基團、氰基團的烷基；R4可以為氫或Cl C6直鏈或支鏈的烷基，C2 C8環烷基，C2 C6烯基、炔基、芳基、芳烷基或芳烯基、芳氧基、烷氧基、齒素、硝基、酯基、酰胺基、三氟甲基、氰基或含C2 C6烯基團、炔基團、芳基團、芳烷基團或芳烯基團、芳氧基團、烷氧基團、鹵素、硝基團、酯基團、酰胺基團、三氟甲基團、氰基團的烷基；R5可以為氫或Cl C6直鏈或支鏈的烷基，C2 C8環烷基，C2 C6烯基、炔基、芳基、芳烷基或芳稀基、芳氧基、燒氧基、齒素、硝基、酷基、酸胺基、二氣甲基、氰1基或含C2 C6稀基團、塊基團、芳基團、芳烷基團或芳烯基團、芳氧基團、烷氧基團、鹵素、硝基團、酯基團、酰胺基團、三氟甲基團、氰基團的烷基
3.如權利I 2要求的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物，其特征在于，在制備過程中采用了合適的試劑，使制備條件非常簡單，操作容易，能高產率的得到目標產物。
4.制備如權利要求I 4中任意一項所述的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物，其特征在于，所說的制備方法是將2-氯乙腈與無水乙醇置于(TC無水乙醚中，通入HCl氣體，合成鹽酸鹽A。鹽酸鹽A與無水乙醇在40°C下反應得到鹵代烴B。鹵代烴B與手性二胺在醋酸中室溫得到咪唑啉C。在三乙胺催化下，咪唑啉C與對甲苯磺酰氯反應得到咪唑啉化合物D。咪唑啉D與碘化鉀反應得到咪唑啉E。芳香胺與鄰溴硝基苯偶聯得到硝基化合物F。硝基化合物F氫化后得到化合物G。在對甲苯磺酸催化下基化合物F與原甲酸三乙酯關環得到氮雜環卡賓前體化合物H。在磷酸催化下，芳香胺、乙二醛、多聚甲醛與氯化銨在1，4_ 二氧六環中于100°C關環反應得到氮雜環卡賓前體化合物I。氮雜環卡賓前體化合物H與咪唑啉C/D在乙腈溶液中加熱回流得到含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽J。含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽J與氯化鈀在KHMDS的四氫呋喃溶液中室溫攪拌得到含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓金屬絡合物K。其合成路線如下所示
5.如權利4要求的含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽及其金屬絡合物的制備方法，其特征在于，在制備過程中采用了咪唑和手性咪唑啉反應，經過I步反應高產率地得到手性含咪唑啉基團的氮雜環卡賓前體咪唑鹽。
6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟氮雜環卡賓前體化合物Η/I與咪唑啉C/D在乙腈溶液中加熱回流得到含咪唑啉基團的手性氮雜環卡賓前體咪唑鹽J。
全文摘要
本發明涉及一種合成含咪唑啉基的手性卡賓前體其金屬絡合物的新方法。該合成方法簡單，咪唑啉鹽與堿反應，可得到含咪唑啉基團的手性卡賓配體，這類配體可廣泛應用于不對稱催化反應。本發明提供的含咪唑啉基的手性卡賓前體及其金屬絡合物，其結構式如下式中，R1，R2，R3，R4和R5分別獨立選自氫或C1～C6直鏈或支鏈的烷基，C2～C8環烷基，C2～C6烯基、炔基、芳基、芳烷基或芳烯基、芳氧基、烷氧基、鹵素、硝基、酯基、酰胺基、三氟甲基、氰基或含C2～C6烯基團、炔基團、芳基團、芳烷基團或芳烯基團、芳氧基團、烷氧基團、鹵素、硝基團、酯基團、酰胺基團、三氟甲基團、氰基團的烷基中一種。M為各種過渡金屬Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au中的一種。為手性結構。
文檔編號C07D403/06GK102838547SQ20121034134
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者徐琴, 張睿, 張軍, 胡方樂, 張震, 楊袁梁, 施敏 申請人:華東理工大學