一種酮類化合物的不對稱氫化方法技術

本發明專利技術涉及一種酮類化合物的不對稱氫化方法，其特征在于：包括如下步驟：在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由手性配體與金屬釕鹽得到的原位催化劑的存在下，加入酮類化合物和堿，使酮類化合物發生不對稱氫化反應。本發明專利技術對酮類化合物能獲得100％的轉化率和最高99.7％的不對稱誘導效果。本發明專利技術操作簡便，選擇性和產率高，具有較好的原子經濟性及良好的工業化應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及有機及藥物合成化學領域，具體是對酮類化合物進行不對稱氫化的方法。本專利技術能夠提供一種將前手性的酮還原為手性醇的方法。
技術介紹
光學活性的醇類化合物在藥物、農藥、香料等精細化工方面的應用十分廣泛，近年來，對其各種合成方法的研究日益增多。前手性酮的不對稱氫化是制備光學活性醇的最重要的方法之一。該方法催化活性高，反應時間快，原子經濟性好，產物分離方便，后處理簡單，副反應少，因而引起廣泛關注。基于此原因，眾多手性配體被開發應用于前手性酮的不對稱氫化反應，其中具有代表性的是日本化學家Noyori專利技術的BINAP類配體(EP0901997A1)，對多種酮類化合物·的不對稱氫化均實現了很好的選擇性。但該配體合成相對復雜，成本較高，也不可以穩定地保存。此外，還有很多手性配體被開發應用于酮的不對稱氫化，如張緒穆等人發表在((Angew. Chem.，Int. Ed.))(德國應用化學會志)1998 年第 37 卷 1100-1103 頁上的 HighlyEnantioselective Hydrogenation of Simple Ketones Catalyzed by a Rh-PennPhosComplex (銠與PennPhos的配合物對簡單酮的高選擇性不對稱氫化)文章中，提到使用手性配體PennPhos與銠的配合物實現對酮的不對稱氫化，但此類體系選擇性一般，配體合成較為困難，穩定性極差，難以應用于工業化生產之中，并且使用金屬銠致使反應成本較高。
技術實現思路
本專利技術是為了克服上述現有技術中存在的缺陷而進行潛心研究后完成的。本專利技術的目的是提供，可以簡便且高效地合成光學活性的醇類化合物，從而可以應用于醫藥衛生和精細化工等領域。本專利技術通過使用以二茂鐵或二茂釕為骨架的C2對稱的面手性配體克服了以上所述的現有技術的諸多不足。本專利技術的明顯的優勢主要體現在以下方面(I)合成容易只需3-4步，即可獲得配體，且產率較高；(2)配體穩定此類配體對水和氧氣均不敏感，因而方便保存和使用；(3)由于此類C2對稱的面手性配體具有雙中心的結構，因而一分子配體可以與兩分子釕配位而形成兩個反應中心，故而原子經濟性高；(4)催化效果好對大部分酮底物可以實現100%的轉化和最高99. 7%的立體選擇性。基于以上的眾多優點，本專利技術所采用的C2對稱的面手性配體應用于酮的不對稱還原的方法具有非常好的工業化前景。本專利技術操作簡單，轉化率和選擇性高，成本低廉，具有原子經濟性高、環境友好等優點，具有非常光明的工業化應用前景。本專利技術是通過以下技術方案實行的。本專利技術的，其特征在于，包括如下步驟在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由手性配體與金屬釕鹽得到的原位催化劑的存在下，加入酮類化合物和堿，使該酮類化合物發生不對稱氫化反應。本專利技術中，原位催化劑是由手性配體與金屬釕在第一溶劑中進行反應而得到的。另外，本專利技術優選手性配體為下述通式(IV)表示的化合物權利要求1.，其特征在于 包括如下步驟 在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由手性配體與金屬釕得到的原位催化劑的存在下，力口入酮類化合物和堿，使該酮類化合物發生不對稱氫化反應。2.根據權利要求I所述的，其特征在于 所述原位催化劑是由所述手性配體與所述金屬釕在第一溶劑中進行反應而得到的。3.根據權利要求I或2所述的，其特征在于 所述手性配體為下述通式(IV)表示的化合物4.根據權利要求3所述的，其特征在于 通式(IV)中， M為鐵或釕， R表不甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戍基、苯基或節基， Ar表示苯基、對甲基苯基，對甲氧基苯基，3，5-二甲基苯基、3，5-二叔丁基苯基，3，5-二(三氟甲基)苯基。5.根據權利要求I 4中任意一項所述的，其特征在于 所述金屬釕鹽為選自三(三苯基膦)二氯化釕、二氯苯基釕二聚體或二氯雙(4-甲基異丙基苯基)釕二聚體中的任意一種鹽。6.根據權利要求2所述的，其特征在于 由所述手性配體與所述金屬釕在第一溶劑中進行反應而得到原位催化劑時，來自所述金屬釕鹽的釕與所述手性配體的摩爾比例為I : O. 5 O. 7。7.根據權利要求2所述的，其特征在于 所述第一溶劑為選自甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、1，4- 二氧六環、四氫呋喃、乙醚、甲苯或二甲基苯的任意一種溶劑。8.根據權利要求2所述的，其特征在于 由所述手性配體與所述金屬釕在第一溶劑中進行反應而得到所述原位催化劑時，反應溫度為30°C 140°C，反應時間為O. 5小時 3小時。9.根據權利要求I 8中任意一項所述的，其特征在于 所述第二溶劑為選自甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、1，4- 二氧六環、四氫呋喃、乙醚、甲苯或二甲基苯的任意一種溶劑。10.根據權利要求I 9中任意一項所述的，其特征在于 所述酮類化合物是下述通式(I)、(II)或(III)表示的化合物，11.根據權利要求I所述的，其特征在于 所述堿為選自叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、乙醇鈉、乙醇鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀或碳酸氫鈉中的任意一種堿。12.根據權利要求I 11中任意一項所述的，其特征在于 所述堿與所述酮類化合物的摩爾比例為O. 2 O. 02 I。13.根據權利要求I 12中任意一項所述的，其特征在于， 在使所述酮類化合物進行不對稱氫化反應時，反應溫度為-20 50°C，氫氣壓力為3 50大氣壓，反應時間為6 72小時。14.根據權利要求2所述的，其特征在于， 包括如下第一步驟和第二步驟 第一步驟中，由所述手性配體與所述金屬釕在第一溶劑中進行反應而得到所述原位催化劑， 第二步驟中，在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由所述手性配體與所述金屬釕得到的所述原位催化劑的存在下，加入酮類化合物和堿，使該酮類化合物發生不對稱氫化反應， 并且，對于在第一步驟中得到的原位催化劑不進行單獨分離，且連續地進行第一步驟和第二步驟。全文摘要本專利技術涉及，其特征在于包括如下步驟在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由手性配體與金屬釕鹽得到的原位催化劑的存在下，加入酮類化合物和堿，使酮類化合物發生不對稱氫化反應。本專利技術對酮類化合物能獲得100％的轉化率和最高99.7％的不對稱誘導效果。本專利技術操作簡便，選擇性和產率高，具有較好的原子經濟性及良好的工業化應用前景。文檔編號C07C33/34GK102951981SQ20111024417公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日專利技術者張萬斌, 劉德龍, 郭輝, 劉燕剛 申請人:上海交通大學, 日本化學工業株式會社本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種酮類化合物的不對稱氫化方法，其特征在于：包括如下步驟：在氫氣氛圍下，在第二溶劑中，在由手性配體與金屬釕得到的原位催化劑的存在下，加入酮類化合物和堿，使該酮類化合物發生不對稱氫化反應。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張萬斌，劉德龍，郭輝，劉燕剛，
申請(專利權)人：上海交通大學，日本化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：