手性亚磷酰胺酯铱络合物催化的喹啉的不对称氢化反应

2022-04-11 11:06肖祥辉王大寒
湘潭大学自然科学学报 2022年1期
关键词:手性喹啉氢化

丰 检, 肖祥辉, 王大寒, 张 凤

(湖南农业大学 化学与材料科学学院,湖南 长沙 410128)

0 引言

手性四氢喹啉及其衍生物不仅是一类非常重要的有机合成中间体,也是许多天然生物碱、医药、农药等常见结构单元[1-3].如6-氟-2-甲基-1,2,3,4-四氢喹啉是抗菌药(S)-flumequine的重要结构单元.因此发展合成手性四氢喹啉及衍生物的高效催化体系,无论是对于学术研究还是工业化应用都具有十分重要的意义.过渡金属催化的不对称氢化反应具有原子经济性及环境友好等优点符合绿色化学发展策略,也是获取手性四氢喹啉衍生物的最直接、最高效的方法之一.

20世纪中叶以来,不对称催化领域取得了重大进展,2001年诺贝尔化学奖颁给了不对称催化领域的3位杰出科学家.潜手性的烯烃、酮、亚胺催化的不对称氢化反应中涌现了许多高活性和高选择性的催化反应体系[4-5],然而,喹啉的不对称氢化在很长的一段时间内没有取得突破性进展,这可能与其结构有关:首先,芳杂环的共轭稳定性较高,反应需在高温等条件下才能生成加氢产物.其次,喹啉中氮原子与过渡金属的配位能力较强,可能会使催化剂中毒;最后,在烯烃的不对称氢化反应中,底物上的羰基、酰基等极性基团能与金属配位,增强了底物和手性催化剂之间的相互作用,提高反应的对映选择性.而喹啉是简单的芳香族杂环化合物,没有羰基等可与金属螯合的辅助基团,不对称诱导相对而言较为困难.基于此,直到2003 年,喹啉衍生物的不对称氢化才取得突破性进展.周永贵研究小组受到亚胺氢化反应的启发,采用 [Ir(COD)Cl]2及富电子双膦配体MeO-BIPHEP的络合物为催化剂[6],研究结果表明,添加剂碘能极大地提高催化剂的活性与立体选择性,反应最终以高达96%的ee 值得到了2-取代手性四氢喹啉衍生物及天然生物碱.随后,许多优秀的催化体系相继被报道出来[7-16].例如,汤卫军等[17]报道的联吡啶结构的双膦配体P-Phos及Reetz等[18]发展的手性联二萘酚衍生的亚磷酸酯双齿配体等均在铱催化的喹啉类底物的不对称氢化反应中取得了高对映选择性结果.另外针对催化剂活性普遍不高的科学问题,范青华小组设计并合成了树状分子负载的手性BINAP双膦配体,利用载体独特的“孤立效应”减少催化剂的聚集失活,使催化剂的活性得以极大提升[19].该小组还将铱/手性二胺阳离子型催化剂成功应用于喹啉衍生物的不对称氢化反应中,解决了手性双膦配体对空气敏感的问题[20].

与双膦配体相比,单膦配体具有合成简便、结构灵活、易于修饰及性质更为稳定等优点.更为重要的是,在烯烃(如经典底物脱氢氨基酸酯、烯酰胺等)的不对称氢化反应中,单膦配体的催化性能可与双膦配体媲美[21].然而,单膦配体催化喹啉不对称氢化反应的报道极少,2008年,Mrsic等[22]将单膦配体(S)- PipPhos应用于2-甲基喹啉及其衍生物的不对称氢化反应中,研究结果表明,非手性膦和哌啶盐酸盐的添加可显著提高反应的对映选择性,在2-和2,6-取代喹啉的不对称氢化反应中都能以高收率得到ee值为76%~89%的产物.而Lyubimov等[23]将发展的新型单膦配体应用于2-甲基喹啉的不对称催化反应中,通过对反应溶剂、添加剂等条件的筛选,反应最终得到了51%的ee值.鉴于目前单膦催化体系的对映选择性仍有较大的提升空间,本课题组合成了一类亚磷酰胺酯配体,表征了配体的结构,并将其应用于2-甲基喹啉的不对称氢化反应中,系统考察了催化剂的性能:探究不同反应条件如金属前体、配体、添加剂、溶剂等对于对映选择性的影响;在最优条件下,将催化剂应用于喹啉衍生物的催化反应中.

1 实验方法

1.1 实验仪器和试剂

1H NMR,13C NMR和31P NMR由Bruker Advance 400 MHz 核磁共振波谱仪测定(TMS为内标); 高分辨质谱由 Thermo Scientific LTQ Orbitrap XL质谱仪测定; 旋光度由JASCO P-1020型旋光仪测定;对映选择性由Agilent 1260 LC型液相色谱仪测定,手性柱AD-H、OD-H、OJ-H均购自Daicel药物手性技术有限公司;催化加氢使用的 25 mL反应釜购自美国Parr公司、UNIlab Plus型号手套箱购自德国Mbraun公司.

硅胶为青岛海洋化工厂产品. 二氯甲烷、三乙胺、四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、三氯化磷、对羟基苯甲醛、碘化钾、碳酸钾、N-甲基吡咯烷酮、哌啶盐酸盐等均购于国药集团化学试剂有限公司.二氯甲烷、三乙胺、四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、丙酮使用前需作无水处理,其他试剂直接使用;1,5-环辛二烯氯化铱(Ⅰ)二聚体([Ir(COD)Cl]2)、二氯苯基钌(Ⅱ)二聚体([Ru (C6H6) Cl2]2)、氯二(乙烯)铑(Ⅰ)二聚体([RhCl (C2H4)2]2)、(S)-1,1’-联二萘酚 (S-BINOL)、三(邻甲基苯基)磷、二苄胺、双-(4-甲氧基苄基)-胺、2-甲基喹啉购自安耐吉公司;其他喹啉类底物参考文献[24]方法合成.

1.2 配体的合成及手性四氢喹啉衍生物的制备

1.2.1配体的合成及实验数据参考文献[25]方法,往干燥的100 mL带支口的茄形瓶中加入手性联二萘酚(S-BINOL),置换气体后,氮气保护下加入三氯化磷以及1~2滴N-甲基吡咯烷酮,90 ℃回流1 h后,减压去除三氯化磷,并用甲苯共沸除去残留的三氯化磷,得到白色泡沫状磷酰氯.产物用四氢呋喃溶解,冰浴下,依次加入四氢呋喃,仲胺及三乙胺.室温下反应,TLC监测反应完全后,无水硅藻土过滤,浓缩,以100~200目硅胶柱层析提纯,最终得到白色的泡沫状产物.其中配体L1、L2是已知化合物[26-27],配体L3已经通过核磁共振与高分辨质谱对配体进行表征,确定了其结构.

(S)-二苄基-(3,5-二氧-4-磷-环庚并[2,1-a; 3,4-a′]二萘-4-基)-胺 L1:产率70 %; [α]D20= +139.2 (c 0.2,CH2Cl2);1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 8.02 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 7.94 (d,J= 8.1 Hz, 1H), 7.81 (d,J= 8.5 Hz, 1H), 7.76 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 7.65 (d,J= 8.7 Hz, 1H), 7.43 (t,J= 7.5 Hz, 1H), 7.40~7.18 (m, 17H), 7.12 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 4.20 (dd,J1= 14.9,J2=7.8 Hz, 2H), 3.49~3.35 (m, 2H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 149.6, 149.5, 137.7, 130.6, 130.2, 130.1, 128.8, 128.3, 128.3, 128.1, 127.3, 127.1, 126.8, 126.0, 126.0, 124.8, 124.5, 122.6, 122.1, 121.4, 48.2, 48.0;31P NMR (122 MHz, CDCl3):δ= 144.8.

(S)-苄基-(3,5-二氧-4-磷-环庚并[2,1-a; 3,4-a′]二萘-4-基)-(4-丙炔醇苄基)-胺 L2:产率67 %; [α]D20= +128.8 (c 0.2, CH2Cl2);1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 8.07 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 7.98~8.02 (d,J= 8.4 Hz, 1H), 7.88~7.89 (dd,J1= 8.4 Hz,J2= 1.5 Hz, 1H), 7.81~7.85 (d,J= 8.8 Hz, 1H ), 7.71~7.73 (d,J= 8.8 Hz, 1H), 7.25~7.52 (m, 14H), 7.18~7.21 (d,J= 8.8 Hz, 1H ), 7.02~7.04 (d,J= 8.8 Hz, 1H ), 4.77 (s, 2H), 4.18~4.26 (m, 2H), 3.41~3.53(m, 2H), 2.58~2.61 (t ,J= 2.2 Hz, 1H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 156.9, 149.7, 149.7, 149.3, 137.9, 132.9, 132.5, 131.5, 130.9, 130.7, 130.4, 130.2, 130.1, 128.8, 128.4, 128.4, 128.2, 127.1, 127.0, 126.2, 126.1, 124.9, 124. 7, 124.0, 122.7, 122.2, 121.5, 114.8, 78.6, 75.6, 55.9, 48.1, 48.0, 47.6, 47.4;31P NMR (122 MHz, CDCl3): δ = 141.3; HRMS(ESI) for C37H29O3NP+, [M + H]+: Calcd. 566.187 96, Found 566.188 60.

(S)-(3,5-二氧-4-磷-环庚并[2,1-a; 3,4-a′]二萘-4-基)-双-(4-甲氧基苄基)-胺 L3:产率66 %; [α]D20= +255.2 (c 0.2,CH2Cl2);1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 8.00 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 7.93 (d,J=6.4 Hz, 1H), 7.81 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 7.76 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 7.63 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 7.41 (t,J= 5.6 Hz, 1H), 7.34 (t,J= 7.2 Hz, 3H), 7.24 (s, 1H), 7.21 (d,J= 6.8 Hz, 5H), 7.14 (d,J= 7.2 Hz, 1H), 6.89 (d,J=6.8 Hz, 4H), 4.12 (dd,J1= 11.6,J2=6 Hz, 2H), 3.82 (s, 6H), 3.37 (t,J= 11.2 Hz, 2H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 158.8, 149.3, 132.8, 132.5, 131.4, 130.6, 130.2, 130.1, 130.0, 129.9, 128.3, 128.2, 127.0, 126.9, 126.1, 126.0, 124.8, 124.5, 122.1, 121.5, 113.7, 55.3, 47.4, 47.2;31P NMR (122 MHz, CDCl3):δ= 139.8; HRMS(ESI) for C37H29O3NP+, [M + H]+: Calcd. 572.198 52, Found 572.198 30.

1.2.2 手性四氢喹啉衍生物的制备及实验数据在室温下于手套箱中称取配体L3 (13.1 μmol, 7.2 mg)及金属前体(2.98 μmol, 2 mg),加入溶剂 2 mL, 配位2 h得到原位生成的手性催化剂溶液.将上述溶液加入喹啉底物 2(0.297 mmol), 三(邻甲基苯基)磷(6.55 μmol, 1.99 mg)及添加剂(0.03 mmol).将装有反应液的试管置于高压釜反应釜中,置换氢气后,充入5 MPa 氢气,于60 ℃反应48 h.冷至室温后释放氢气,打开反应釜,反应体系旋干后,柱层析分离得到加氢产物3, 用液相色谱测定产物的对映体过量(ee)值.

产率:93%; ee值:90%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.97 (d,J= 6.0 Hz, 2H), 6.62 (t,J= 7.3 Hz, 1H), 6.48 (d,J= 8.1 Hz, 1H), 3.67 (br. s, 1H), 3.42~3.39 (m, 1H), 2.85~2.71 (m, 2H), 1.95~1.91 (m, 1H), 1.64~1.54(m, 1H), 1.22 (d,J= 6.3 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 144.8, 129.3, 126.7, 121.1, 117.0, 114.0, 47.1, 30.1, 26.6, 22.6; HPLC (OJ-H,流动相:正己烷/异丙醇= 87 / 13,波长:254 nm,流速:0.5 mL/min),t1= 17.0 min,t2= 18.6 min.

产率:92%; ee值:85%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 7.33~7.27 (m, 2H), 7.21 (d,J= 7.5 Hz, 3H), 6.96 (t,J= 7.2 Hz, 2H), 6.61 (t,J= 7.1 Hz, 1H), 6.46 (d,J= 7.8 Hz, 1H), 3.84 (br. s, 1H), 3.35~3.25 (m, 1H), 2.87~2.68 (m, 4H), 2.07~1.95 (m, 1H), 1.88~1.78 (m, 2H), 1.74~1.61 (m, 1H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 144.4, 141.8, 129.2, 128.5, 128.3, 126.7, 125.9, 121.3, 117.1, 114.2, 51.1, 38.2, 32.2, 27.9, 26.2; HPLC (OD-H,流动相:正己烷/异丙醇= 98 / 2,波长:254 nm,流速:0.6 mL/min),t1= 28.0 min,t2= 29.6 min.

产率:92%; ee值:82%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.94 (t,J= 7.5 Hz, 2H), 6.58 (t,J= 7.3 Hz, 1H), 6.47 (d,J= 8.0 Hz, 1H), 3.55 (t,J= 10.0 Hz, 1H), 2.87~2.69 (m, 1H), 2.76~2.67 (m, 1H), 1.89 ~ 1.58 (m, 1H), 1.75 ~ 1.61 (m, 2H), 1.57 (dd,J1= 14.4,J2= 2.0 Hz, 1H), 1.30 (d,J= 5.2 Hz, 6H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 144.6, 129.2, 126.7, 120.9, 116.7, 114.5, 72.0, 48.8, 48.4, 32.8, 29.8, 27.8, 26.6; HPLC (OD-H,流动相:正己烷/异丙醇= 95 / 5,波长:254 nm,流速:0.8 mL/min),t1= 13.1 min,t2= 16.6 min.

产率:91%; ee值:71%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.96 (t,J= 7.6 Hz, 2H), 6.59 (t,J= 7.3 Hz, 1H), 6.49 (d,J= 7.8 Hz, 1H), 3.64 ~ 3.58 (m, 1H), 2.88 ~ 2.70 (m, 2H), 1.86 ~ 1.59 (m, 14H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 144.6, 129.2, 126.7, 120.9, 116.6, 114.4, 72.6, 47.8, 40.6, 35.7, 29.9, 26.6, 25.7, 22.2; HPLC (OD-H,流动相:正己烷/异丙醇= 98 / 2,波长:254 nm,流速:1 mL/min),t1= 16.3 min,t2= 17.7 min.

产率:92%; ee值:78%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 7.36 ~ 7.28 (m, 5H), 7.01 (t,J= 7.4 Hz, 2H), 6.65 (t,J= 7.3 Hz, 1H), 6.54 (d,J= 7.8 Hz, 1H), 4.43 (dd,J1= 9.3,J2= 3.1 Hz, 1H), 4.04 (br. s, 1H), 2.87 ~ 2.80 (m, 1H), 2.78 ~ 2.69 (m, 1H), 2.16 ~ 2.10 (m, 1H), 2.05 ~ 1.92 (m, 1H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 144.8, 144.7, 129.3, 128.6, 127.4, 126.9, 126.5, 120.9, 117.1, 114.0, 56.2, 31.0, 26.4; HPLC (OD-H,流动相:正己烷/异丙醇= 9 / 1,波长:254 nm,流速:0.6 mL/min),t1= 15.6 min,t2= 20.6 min.

产率:91%; ee值:86%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.68 (dd,J= 12.5, 5.6 Hz, 2H), 6.44 ~ 6.37 (m, 1H), 3.50 (br. s, 1H), 3.39 ~ 3.30 (m, 1H), 2.8 ~ 2.66 (m, 2H), 1.97 ~ 1.88 (m, 1H), 1.62 ~ 1.50 (m, 1H), 1.21 (d,J= 6.3 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 154.3, 141.0, 115.5, 115.3, 114.7, 113.0, 47.3, 29.9, 26.7, 22.5; HPLC (OD-H,流动相:正己烷/异丙醇= 9 / 1,波长:254 nm,流速:0.5 mL/min),t1= 10.8 min,t2= 13.7 min.

产率:93%; ee值:84%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.78 (d,J= 7.7 Hz, 2H), 6.42 (d,J= 7.9 Hz, 1H), 4.44 ~ 3.43 (m, 1H), 3.40 ~ 3.32 (m, 1H), 2.87 ~ 2.65 (m, 2H), 2.21 (s, 3H), 1.96 ~ 1.88 (m, 1H), 1.63 ~ 1.53(m, 1H), 1.20 (d,J= 6.3 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 142.4, 129.8, 127.2, 126.3, 121.2, 114.2, 47.3, 30.3, 26.6, 22.6, 20.4; HPLC (OJ-H,流动相:正己烷/异丙醇= 9 / 1,波长:254 nm,流速:0.5 mL/min),t1= 23.5 min,t2= 29.2 min.

产率:90%; ee值:76%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.62 ~ 6.56 (m, 2H), 6.45 (d,J= 8.3 Hz, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.37 ~ 3.28 (m, 1H), 2.87 ~ 2.67 (m, 2H), 1.95 ~ 1.84 (m, 1H), 1.65 ~ 1.54 (m, 1H), 1.20 (d,J= 6.2 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 151.8, 138.9, 122.5, 115.3, 114.6, 112.8, 55.8, 47.5, 30.3, 26.9, 22.6; HPLC (OJ-H,流动相:正己烷/异丙醇= 87 / 13,波长:254 nm,流速:0.5 mL/min),t1= 15.0 min,t2= 17.9 min.

产率:85%; ee值:74%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.63 ~ 6.53 (m, 2H), 6.44 (d,J= 8.1 Hz, 1H), 3.94 (q,J= 7.0 Hz, 2H), 3.37 ~ 3.27 (m, 1H), 2.88 ~ 2.67 m, 2H), 1.96 ~ 1.87 (m, 1H), 1.62 ~ 1.52 (m, 1H), 1.36 (t,J= 7.0 Hz, 3H), 1.20 (d,J= 6.2 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 151.1, 138.9, 122.5, 115.5, 115.3, 113.6, 64.0, 47.5, 30.3, 26.9, 22.6, 15.0; HPLC (OJ-H,流动相:正己烷/异丙醇= 9 / 1,波长:254 nm,流速:1.2 mL/min),t1= 13.6 min,t2= 18.4 min.

产率:90%; ee值:91%;1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 6.85 (d,J= 8.0 Hz, 1H), 6.55 (d,J= 1.9 Hz, 1H), 6.43 (d,J= 1.9 Hz, 1H), 3.75 (s, 1H), 3.41 ~ 3.36 (m, 1H), 2.80 ~ 2.64 (m, 2H), 1.96 ~ 1.87 (m, 1H), 1.59 ~ 1.52 (m, 1H), 1.20 (d,J= 6.3 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 145.7, 131.9, 130.1, 119.3, 116.5, 113.2, 47.0, 29.7, 26.0, 22.4; HPLC (OJ-H,流动相:正己烷/异丙醇= 9 / 1,波长:254 nm,流速:1 mL/min),t1= 14.9 min,t2= 17.0 min.

2 结果与分析

2.1 不对称氢化反应条件的优化

考虑到反应的通用性和综合文献中各催化氢化体系中反应条件的影响,以2-甲基喹啉作为不对称氢化模型底物,对配体、添加剂、溶剂、金属前体及比例进行了筛选,具体结果如表1所示.在不对称氢化反应中,产物的对映选择性源于配体.当铱/L1催化该反应时,反应虽然能以82%的对映选择性生成目标产物,但产率并不理想,仅为68%(entry 1);炔键与金属配位能增加手性催化剂的相互作用,可能有利于不对称诱导,当将含有炔键的配体L2应用于该反应时,反应产率能提高至86%,但对映选择性仅略有提高(84%,entry 2);受周永贵研究小组的富电子双膦配体MeO-BIPHEP启发,设计并合成了富电子单膦配体L3,在该反应中,以90%的产率及88%的ee值得到了目标产物(entry 3).

表1 反应条件的优化a

接下来,对不对称氢化反应常用添加剂进行筛选,分别考察碘、碘化钾、邻苯二甲酰亚胺、氯化亚铁及哌啶盐酸盐(entries 3~8),结果表明几种添加剂都能以较高产率得到目标产品,其中碘、碘化钾和邻苯二甲酰亚胺反应体系的ee值均不理想(entries 4~6);路易斯酸氯化亚铁反应体系的对映选择性也仅为中等(51%,entry 7),因此通过添加剂的筛选,确定哌啶盐酸盐仍为最佳选择.另外通过对常规溶剂的筛选,发现该反应存在较为明显的溶剂效应(entries 8~11).当溶剂为四氢呋喃时,可得到ee值高达90%的产物(entry 8);而以二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮溶剂时,产物的ee值都有一定程度降低(entries 9~11).例如,反应溶剂为丙酮时,所得产物的ee值仅为62%(entry 11).最后考察了配体与金属及金属比例对于催化性能的影响(entries 12~14).结果表明,当铱与配体比例为1时,底物虽然能顺利转化,但ee值仅为69%(entry 12);当配体与金属比例为4时,反应基本不发生(entry 13).由此可见,配体与金属的比例对催化剂的性能有着决定性的影响.此外,还考察了喹啉氢化中常用的钌、铑等金属前体对于催化性能的影响.当配体L3与[Ru (C6H6) Cl2]2原位生成催化剂时,反应只取得了45% 的产率和20%的ee值(entry 14);当以[RhCl(C2H4)2]2为金属前体时,也仅得到了28% ee的产物(entry 15).

综上所述,2-甲基喹啉的最佳氢化条件是:以L3作为配体,四氢呋喃作为溶剂,[Ir(COD)Cl]2作为金属前体,哌啶盐酸盐及三(邻甲基苯基)磷作为添加剂,保持金属铱与配体的比例为1∶2(摩尔比).

2.2 底物拓展

最优反应条件确立后,为验证以上催化条件的普适性,对喹啉类底物进行了拓展,结果见表2.所有已测试底物均能以高产率以及较高对映选择性(71%~91% ee)得到加氢产物.在2位取代基底物的不对称加氢反应中,随着底物中碳链的延长,产物的ee值都有一定程度的下降(entries 2~4).位阻和极性基团影响反应的对映选择性,如当2位被苯乙基取代时,反应的ee值由90%下降至85 %(entry 1和 entry 2),而当2位被苯基取代时,产物的ee值甚至降低至78 %(entry 5),这可能是苯基更靠近手性中心,位阻效应更加明显所致.此外催化剂虽能较好地与底物中的羟基兼容,但反应ee值并不太理想(entries 3~4),这可能是位阻效应与羟基(极性基团,且可能与喹啉环上氮形成氢键)双重影响导致的.

表2 反应底物的拓展a

另外在二取代底物的不对称氢化反应中,苯环上取代基存在着较为明显的电子效应,6位为吸电子基产物的对映选择性高于给电子基的产物(entries 6~9).6位为氟时,反应取得了86% 的ee值(entry 6).6位为甲基时,反应的对映选择性略有下降(84% ee,entry 7),随着给电子效应的增加,对映选择性变化趋势更为明显:6位为甲氧基和乙氧基时,产物对映选择性分别为76%(entry 8)和74% ee(entry 9).2,7-二取代的底物,目前文献报道极少.幸运的是,2-甲基-7-氯喹啉加氢产物的对映选择性能达到91%(entry 10),这也是目前为止单磷催化剂在喹啉类底物中取得的最高对映选择性.

3 结论

本文设计合成了一类合成简便、对空气稳定的手性单齿亚磷酰胺酯配体,配体结构经过了各项表征.亚磷酰胺酯配体与金属铱原位生成的催化剂能够高效催化喹啉类底物的不对称氢化反应,以高达91%的对映选择性生成了手性四氢喹啉衍生物,且具有较好的底物适用性.该催化体系为手性四氢喹啉衍生物的制备提供了一条直接且高效的途径.

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