专利名称：一类咪唑离子液体支撑的手性膦配体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化学化工技术领域有机化合物及其制备方法，具体地涉及一种离子液体支撑的手性双膦配体的合成方法及其铑络合物在a-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化方面的应用。
背景技术：
目前不对称氢化反应的研究已经成为化学前沿领域的研究热点之一，其文献报道最多、研究最深入，已逐渐成为手性合成的核心技术。均相不对称氢化反应具有催化活性高、立体选择性好，反应条件温和等优点，然而其缺点是手性贵金属催化剂的分离和循环使用问题难以解决。因此“液-液两相催化”的概念被引入，其中离子液体两相不对称催化使用离子液体作为溶剂和催化剂的载体，能够方便的实现催化剂的回收和循环使用，是近年来发展较快的催化体系之一。如，DIOP(ChauvinY，Mussmann L, Olivier H，Angew. Chem. , Int. Ed. Eng.1995, 34, 2698)、DuPH0S(Guernik S， Wolfson A, Herskowitz M, Greenspoon N, GereshS, Chem. Commun. 2001, 2314)、BINAP(Floris T, Kluson P, Bartek L, Pelantova
H,Applied Catalysis A: General 2009, 366, 160) > DIPAMP(Frater T, Gubicza L,Szollosy A, Bakos J, Inorganica Chimica Acta 2006, 359, 2756)等手性勝配体已经被应用于离子液体中的不对称氢化反应。虽然离子液体在不对称氢化反应中已取得了大量成功的应用，但是目前仍存在着比较大的局限性。如由于催化剂只是溶解在离子液体中，因此在循环使用过程中催化剂向有机相的流失是难以避免的，导致催化活性和选择性下降。
发明内容
针对上述现有技术方法中存在的缺点，本发明提供了一种新型的离子液体支撑的手性双膦配体的制备方法。它是通过在脯氨酸衍生的手性双膦配体(J. Am. Chem.Soc. 1976，98，8265; J. Org. Chem. 1980，45，4728; CN 85103245; US 4879389;US 4985567)的分子中引入咪唑型离子液体的阳离子而合成的。咪唑离子液体阳离子组装到手性膦配体分子中能够有效增强催化剂的稳定性以及其与咪唑型离子液体之间的亲和力(Chem. Commun. 2003, 2624; Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 1803; Adv. Synth.Catal. 2007, 349，609)，避免在循环过程中催化剂的流失，从而克服了现有技术中存在的不足。本发明的双膦配体的铑络合物应用于a-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化时，具有较高的对映选择性(ee=95. 2%)和很高的转化频率(TOF=Z^OOtr1),其活性和立体选择性均超过典型的脯氨酸衍生手性双膦配体BPPM((2S，4S)-N-B0C-4- 二苯膦基-2- 二苯膦甲基吡咯烷，ee=92. 1%, T0F=12000^)。本发明双膦配体的铑络合物被负载于离子液体中用于不对称氢化反应，催化剂经几次循环后活性和立体选择性没有明显降低，铑流失为0. ro. 2% ;而在同样条件下，应用BPPM作为配体，经2次循环后活性和立体选择性均明显下降，铑的流失大于3%。这表明咪唑离子液体阳离子组装到手性膦配体的分子中增强了手性催化剂的活性和立体选择性，同时有效抑制了铑的流失。本发明是具有以下化学结构通式的化合物
权利要求
1.一种咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体，其特征在于它是化学式I的化合物
2.按照权利要求I的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体，其特征在于所述的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体具有两个手性中心，构型为(2S，4S)或(2R，4R)。
3.按照权利要求I的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体，其特征在于所述的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体是化学式为I a lf的化合物，它们的构型是(2S，4S)。
4.按照权利要求I的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法，其特征在于它是在有机溶剂中，以脯氨酸衍生的手性双膦配体2为原料与离子液体3在肽键缩合剂存在下经缩合反应合成，反应温度为(T60°C，反应时间2 20小时
5.按照权利要求4的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法，其特征在于所述的有机溶剂是四氢呋喃、ニ氯甲烷或氯仿，肽键缩合剂为N，N’ - ニ异丙基碳ニ亚胺或N，N’ -ニ环己基碳ニ亚胺。
6.按照权利要求4咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体制备方法，其特征在于典型的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体la、lb、lc、Id、Ie和If是在ニ氯甲烷中，以脯氨酸衍生的手性双膦配体(2S，4S)- 4-ニ苯膦基-2-ニ苯膦甲基吡咯烷为原料分别与离子液体I-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐、I-甲基-3-羧甲基咪唑六氟磷酸盐、I-甲基-3-羧甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、I-甲基-3-羧丁基咪唑四氟硼酸盐、I-こ基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐和I-丁基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐在N，N’-ニ异丙基碳ニ亚胺存在下经缩合反应合成，反应温度为室温，反应时间10小吋。
7.权利要求I的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用，其特征在于双膦配体的铑络合物作为催化剂在有机溶剂存在下用于α-脱氢氨基酸及其衍生物等含双键的潜手性化合物的不对称催化氢化反应中，催化剂用量为O. OOf 1%，氢气压カ为Γ100大气压，反应温度(T60°C，反应时间为I分钟 72小时
8.按照权利要求7的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用，其特征在于双膦配体的铑络合物是通过双膦配体与铑金属催化剂前体为[Rh (COD) 2] BF4或[Rh (COD) Cl] 2在有机溶剂中原位合成的反应时间10 120分钟，反应温度(T60°C。
9.按照权利要求7和8咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用，其特征在于所述的有机溶剂为醇类溶剂，离子液体，也可以为醇和其它有机溶剂组成的混合溶剂或醇、苯、甲苯等溶剂和离子液体组成的混合溶剤。
10.按照权利要求7和8的咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用，其特征在于所述的离子液体主要是咪唑型离子液体和氨基酸型离子液体。
11.按照权利要求9咪唑型离子液体支撑的手性双膦配体应用，其特征在于所述的醇类溶剂是甲醇和异丙醇；典型离子液体是I-甲基-3_丁基咪唑四氟硼酸盐和脯氨酸甲酯双三氟甲磺酰亚胺盐。
全文摘要
本发明涉及一类咪唑离子液体支撑的手性膦配体及其制备方法，同时涉及其铑络合物在α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化方面的应用。本发明的咪唑离子液体支撑的手性膦配体是通过在脯氨酸衍生的手性双膦配体分子中引入咪唑型离子液体的阳离子而合成的,有效增强了催化剂的活性、立体选择性及其与咪唑型离子液体之间的亲和力。本发明的膦配体的铑络合物应用于α-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化时，具有较高的对映选择性(ee=95.2%)和很高的转化频率(TOF=24000h-1)，同时能够有效抑制铑的流失，催化剂经几次循环后活性和立体选择性没有明显降低，铑流失为0.1~0.2%。
文档编号C07C233/47GK102690291SQ20121001292
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者徐新福, 金欣 申请人:青岛科技大学