含手性碳DIOP型双膦配体的合成及修饰

含手性碳DIOP型双膦配体的合成及修饰

摘要：不对称催化是由潜手性反应物合成光活性化合物的有效途径，ɑ，β不饱和氨基酸的氢化立体选择性已达90%以上,L-Dopa的工业化生产则标志着不对称催化氢化开始走向实际应用。高选择性的催化剂一般是一价铑的手性双磷配体络合物,其中DIOP[2,3-O-异丙叉-2,3-二羟基-1,4-双(二苯基磷基)丁烷〕是合成最早、研究最深入的催比剂配体之一。

关键词：DIOP、酒石酸、修饰

1、DIOP型双膦配体的合成

1971年，kagan等由天然酒石酸经五步反应合成了DI0P,全程收率27%。随后，Murrer等改进了该法中的膦化反应，其收率可达49%。

1.1 酒石酸二乙酯(DEtT)的合成

将100g酒石酸用20mL蒸馏水浸润，加入250mL95%乙醇和0.5g对甲苯磺酸，安装酯化分水器加热至溶解，加入450mL苯，回流分水。反应结束后冷却，加入2g碳酸钾，充分振摇后过滤、蒸馏，收集96℃~98℃/53~93Pa馏份。

1.2 2，3-O-异丙叉酒石酸二乙酯(DEtIT)的合成

45.8g酒石酸二乙酯、45mL原甲酸三乙酯、25mL丙酮、0.5g对甲苯磺酸和250mL正己烷混匀，回流4h。冷却后改装分馏柱，待汽相温度升至58℃以上时，冷却，加入少量碳酸钾，充分振摇，过滤后减压蒸馏，收集94~96℃/67Pa的溜份。

1.3 2,3-O-异丙叉-1,2,3,4-丁四醇(ITol)的合成

于500mL四口瓶中，加入11.5g四氢锂铝，通N2，搅拌下滴加150mL干燥四氢呋喃，回流30min，冷却后将45gDEtIT溶于150mL干燥四氢吠喃中，滴入反应瓶中，控制滴加速度维持微沸，回流6h。冰水浴中冷却，依次滴加15mL 冰水、15mL 4mol/L氢氧化钠和4mL冰水，分解过剩的四氢锂铝，过滤，滤饼由3×150mL二氧六环提取，合并滤液，蒸除溶剂。

1.4 1,4-二对甲苯磺酰-2,3-O-异丙叉-l,2,3,4-T四醇(DTosITol)的合成

27.5g ITol溶于125mL新蒸吡啶中，搅拌下分批加入125g重结晶对甲苯磺酰氯。lh后于-25℃放置17h，lh内滴入250mL冰水，搅匀，置于冰箱中24h。结晶过滤，用3×20mL95%乙醇洗涤，粗品在240mL无水乙醇中重结晶。

1.5 2,3-O-异丙叉-2,3-二羟基-l,4-双(二苯基膦基)丁烷(DIOP)的合成

于100mL烧瓶中，加入800mg金属钾、200mg金属钠，抽空，充N2

，重复3次。N2保护下加热至120℃，电磁搅拌至混合均匀，冷至室温。注入干燥脱气的三苯基膦二氧六环溶液(2.6g/40mL),搅拌2h后,注入干燥脱气的DToslTol甲苯溶液(2.3g/40mL)，搅拌30min，封闭系统中过滤，蒸除溶剂，在N2保护下于冷

甲醇中摩擦结晶。

2、DIOP型双膦配体的发展

在kagan等合成出DIOP后，手性配体的研究也趋于一便宜易得的天然手性化合物为原料的合成。天然酒石酸的分子结构中有羟基和羧基，人们里有这些基团，设计各种路线，合成了多种手性含膦配体。合成路线如下图：

这类配体的化学结构式一般可表示如下：

比较DIOP和一般结构式，不难看出，一般结构式呈DIOP的骨架，是以DIOP为母体，通过修饰DIOP基团而得到的类似物。而修饰方法有如下两种：2.1 改变与磷原子成键的基团

DIOP结构中，手性骨架是以碳原子和磷原子成键，与磷原子成键的其他基团是苯基，借助膦化反应，用MPR2（M=Na,Li;R=烷基或芳基）代替MPPh2，合成配体2~9。

通过改变与磷原子成键的非手性基团，可调节母体DIOP的Rh（I）配合物催化剂的立体效应和电子效应。在催化（Z）-ɑ-乙酰氨基肉桂酸的不对称氢化反应中，它们表现出不同的不对称诱导能力。

2.2 用多种醛酮与酒石酸中的二羟基缩合，形成多种乙缩醛酮保护基中间体Ⅱ

在DIOP合成中，酒石酸的两个羟基和丙酮缩合。但12、13、16、21、23则是分别用环戊酮、环己酮、苯甲醛、2-萘甲醛、1-芘甲醛与二羟基进行缩合。它们的引入，可以考察侧链基团的变化对配体的不对称诱导能力的影响。

参考文献：1.徐国春，孙君坦，何炳林，手性双膦配体_4S_5S_DIOP的合成，高等学校化

学学报，天津，1993.10，P1471~1472.

2.华瑞茂，huaruimao502375-self-200911-1，有机化学，辽宁，大连，1992.12，

P352~358.