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CN104689849A - 一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法 - Google Patents

一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法 Download PDF

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CN104689849A
CN104689849A CN201510070465.9A CN201510070465A CN104689849A CN 104689849 A CN104689849 A CN 104689849A CN 201510070465 A CN201510070465 A CN 201510070465A CN 104689849 A CN104689849 A CN 104689849A
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Abstract

本发明公开了一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法，该类催化剂的结构如下所示，其合成方法是从简单易得的手性1,2-二胺与各种磷酰氯反应，再与醛类化合物进行反应两步制得具有手性的高效催化活性的磷酰胺类-(伯)二级胺双功能催化剂。所得催化剂是一种结构新型、性质稳定、合成方法简单、催化活性高的双功能催化剂；其合成方法简单，具有适用范围广，反应条件温和，操作简便等显著特点。

Description

一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法
技术领域
本发明属于有机化合物技术领域，涉及一类新型的磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法。
背景技术
双功能催化剂是指在同一个催化剂分子中含有两个官能团的化合物。由于分子中同时存在两个官能团，因此它就有可能在反应中一个官能团去活化亲电试剂，另一个去活化亲核试剂，既拉近了两个反应底物的空间距离，使得反应类似于在分子内发生，同时由于双重活化使得反应底物被更好的活化，从而提高反应的活性与选择性。
氢键给体双功能催化剂是指催化剂分子中一个官能团是氢键给体官能团，如(硫)脲,磺酰胺，酰胺，磷酰胺，四方酸等等。通常，与其他类型的氢键给体相比，磷酰胺作为氢键给体催化剂具有几个明显的特点：1)磷酰胺具有三维的空间结构的两个取代基，可以从两个不同方向通过位阻效应，调节不对称诱导效果；2)通过改变两个取代基(如芳基，烷基，烷氧基等)，可以很容易调节催化剂的位阻以及酰胺N-H键的pKa值，从而有利于对反应的手性诱导以及亲电试剂的活化；3)尽管磷酰胺类型催化剂合成方便、性质稳定，但是作为氢键给体研究很少。[a)2012年华东师范大学丁苗硕士学位论文《无保护基的3位取代氧化吲哚与硝基烯烃的不对称Michael加成反应研究》；b)S.E.Denmark,Angew.Chem.Int.Ed.2008,1560.] 
尽管磷酰胺催化剂具有以上所述的优点，但在文献调研中，发现磷酰胺手性催化剂在不对称催化反应中的应用很少。尤其是，结合磷酰胺作为手性双功能催化剂在有机小分子催化中的应用报道更少。2011年一类金鸡纳碱衍生的叔胺-磷酰胺双功能催化剂(M.Ding,F.Zhou,Y.-L.Liu,C.-H.Wang,X.-L.Zhao,J.Zhou,Chem.Sci.2011,2,2035.)，并将其应用于3-取代的氧化吲哚与硝基烯烃的不对称Michael加成反应研究；尽管金鸡纳碱衍生的三级胺-磷酰胺已经被报道，但是磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂几乎没有报道，只有施敏小组和Song小组分别报道了次磷酰胺-二级胺作为金属配体用于二乙基锌试剂对亚胺和醛的加成反应研究[a)M.Shi,W.Zhang,Tetrahedron Asymmetric 2003,14,3407.b)H.Huang,H.Zong,G.Bian,L.Song,J.Org.Chem.2012,77,10427-10434.]；此外，周正洪和王有名小组发展了硫代的磷酰胺-二级胺盐催化剂用于酮类化合物对芳基硝基烯烃的不对称的Michael加成反应研究(A.Lu,R.Wu,Y.Wang,Z.-H.Zhou,G.Wu,J.Fang,C.Tang,Eur.J.Org.Chem.2010,2057.)。而基于手性1,2-二胺衍生的磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂仍然没有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一类新型的磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂及其合成方法，其催化剂具有结构新型、性质稳定、催化活性高的特点；其合成方法简单，具有适用范围广，反应条件温和，操作简便等显著特点。
实现本发明目的的具体技术方案是：
一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂，特点是该类催化剂的结构式如下所示：
其中：
R为C1-C30的芳基或者烷基，R之间成环或者不成环；
R1、R2为C1-C30的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R1和R2之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R3为H、C1-C50的烷基、C1-C50的芳基或者是与负载材料相连的烷基；
R4、R5、R6和R7为C1-C50的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R4和R5之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R6和R7之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R8、R9和R10为C1-C50的芳基或者烷基，是手性的或者非手性的；R8和R9之间、R9和R10之间或者R8和R10之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R8、R9和R10任意两者之间或者三者之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环。
一种上述催化剂的合成方法，该合成方法由如下反应式(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(IV)(V)所示：
具体包括以下步骤：
1)在反应容器中加入X摩尔的手性1，2-二胺，然后依次加入Y毫升溶剂、Z摩尔的碱，冷却到-10℃，滴加X摩尔的磷酰氯，在-10度到室温范围下搅拌至TLC显示反应完成；柱层析分离得到磷酰胺伯胺催化剂后，再与A摩尔的醛在L毫升乙醇中回流约1小时至伯胺反应完全后，转移至-10度下加入B摩尔的硼氢化钠，搅拌半个小时TLC显示反应完全；
其中，X＝0.1-100；溶剂的用量Y为每毫摩尔(mmol)手性1,2-二胺对应使用范围为20mL；Z＝0.2-200；A＝0.12-120；B＝0.2-200；乙醇的体积L为每毫摩尔(mmol)手性1,2-二胺对应使用范围为10mL；其不同化合物之间的比例关系为X:Z:A:B＝1:2:1.2:2；
2)通过柱层析分离得到目标产物；其中：
所述不同磷酰氯分别由如下化学式(A)(B)(C)(D)(E)表示：
其中：
R1、R2为C1-C30的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R1和R2之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R3为H、C1-C50的烷基、C1-C50的芳基或者是与负载材料相连的烷基；
R4、R5、R6和R7为C1-C50的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R4和R5之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R6和R7之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R8、R9和R10为C1-C50的芳基或者烷基，是手性的或者非手性的；R8和R9之间、R9和R10之间或者R8和R10之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R8、R9和R10任意两者之间或者三者之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环。
所述手性1,2-二胺具有下式结构：
其中，二胺的手性构型是(R,R)、(R,S)、(S,R)或者(S,S)，通过商业购买获得或者按照文献(E.J.Corey,D.-H.Lee,S.Sarshar,Tetrahedron:Asymmetry 1995,6,3-6)简单合成；R为C1-C30的芳基或者烷基，R之间成环或者不成环；
所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、硝基甲烷或甲醇；
所述碱为DMAP、三乙胺、二异丙基乙基胺、DBU、DABCO、吡啶、四氢吡咯、二乙胺、N-甲基苄胺、碳酸钾、碳酸铯，碳酸钠，氢氧化钾或氢氧化钠；
所述醛为芳香醛或者脂肪醛。
本发明的催化剂具有结构新型、性质稳定、催化活性高的特点；其合成方法具有以下几方面的显著特点：
⑴原料商业易得；
⑵反应条件温和，操作简单方便，合成步骤短；
⑶合成的目标催化剂已经在Mukaiyama-Michael加成反应中可以取得优秀的产率和对映选择 性。
具体实施方式
结合以下实施例来更详细地说明本发明，以下实施例显示了本发明的不同方面，但需将强调的是本发明决不仅限于这几个实施例所表示内容。同时，实施例中还显示了该类催化剂在氟代烯醇硅醚与四取代烯烃的不对称Mukaiyama-Michael加成反应中的应用实例，其中对映选择性由手性HPLC测定。
实施例1
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二乙氧基磷酰氯IIa(1.2equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIa，产率80％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ4.10-4.04(m,4H),2.63-2.56(m,2H),2.29-2.28(m,1H),2.05-2.02(m,1H),1.94-1.91(m,1H),1.67(s,br,2H),1.59(s,2H),1.31(t,J＝6.8Hz,6H),1.25-1.05(m,4H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ62.46,62.42,58.89,56.66(d,JC-P＝6.5Hz,1C),34.85,34.67,25.37,24.92,16.26,16.19；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ9.03(s,1P).MS(EI):250(M+,0.4),154(25),126(13),97(100),96(22),44(39)；HRMS(EI):Exact mass calcd for C10H23N2O3P[M]+:250.1446,Found:250.1445。
实施例2
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二乙氧基磷酰氯IIa(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIa，产率80％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIa后加入无水EtOH,在室温下加入1-萘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反 应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C1，产率95％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.12(d,J＝8.4Hz,1H),7.84(d,J＝8.0Hz,1H),7.75(d,J＝8.0Hz,1H),7.54-7.38(m,4H),4.38,4.06(AB,J＝12.4Hz,2H),3.98-3.82(m,4H),2.85-2.83(m,2H),2.35-2.27(m,2H),2.14-2.11(m,2H),1.77-1.69(m,2H),1.33-1.18(m,7H),1.04(t,J＝7.2Hz,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ136.04,133.79,131.71,128.60,127.69,126.13,126.07,125.57,125.33,123.73,62.65(d,JC-P＝7.4Hz,1C),62.31(d,JC-P＝5.9Hz,1C),62.24(d,JC-P＝6.9Hz,1C),55.51,48.70,34.42,31.23,25.01,24.53,16.11(d,JC-P＝7.1Hz,1C),15.90(d,JC-P＝7.2Hz,1C)；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ8.84(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C21H32N2O3P[M+H]+:391.2145,Found:391.2146。
实施例3
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二异丙氧基磷酰氯IIb(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIb，产率57％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIb后加入无水EtOH,在室温下加入1-萘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C2，产率83％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.13(d,J＝8.4Hz,1H),7.85(d,J＝8.0Hz,1H),7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.55-7.39(m,4H),4.50-4.39(m,4H),4.39,4.06(AB,J＝12.4Hz,2H),2.88-2.81(m,1H),2.73-2.69(m,1H),2.36-2.27(m,2H),2.16-2.13(m,2H),1.76-1.69(m,2H),1.33-1.24(m,15H),1.04-1.03(m,2H)； 13C NMR(100MHz,CDCl3):δ136.22,133.83,131.85,128.61,127.69,126.22,126.13,125.60,125.37,123.88,70.87(d,JC-P＝6Hz,1C),70.73(d,JC-P＝6Hz,1C),62.97(d,JC-P＝48Hz,1C),55.51,48.87,34.59,31.32,25.10,24.59,23.81(d,JC-P＝1.7Hz,1C),23.79,23.64(d,JC-P＝2.9Hz,1C),23.59(d,JC-P＝2.1Hz,1C)；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ7.13(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C23H36N2O3P[M+H]+:419.2458,Found:419.2457。
实施例4
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二苯氧基磷酰氯IIc(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIc，产率60％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIc后加入无水EtOH,在室温下加入1-萘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C3，产率58％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.08-8.05(m,1H),7.87-7.85(m,1H),7.78-7.75(m,1H),7.75-7.47(m,2H),7.37-7.36(m,2H),7.22-7.03(m,10H),4.34,4.02(AB,J＝12.8Hz,2H),3.58-3.56(m,1H),3.06(s,br,1H),2.37-2.22(m,2H),1.78-1.61(m,3H),1.30-1.17(m,4H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ150.94(d,JC-P＝7Hz,1C),150.80(d,JC-P＝7Hz,1C),135.92,133.87,131.81,129.58,129.48,128.67,127.77,126.18,126.16,125.68,125.41,124.72,123.77,120.16,120.14,10.11,120.09,62.13(d,JC-P＝8Hz,1C),56.28,48.50,33.87,31.22,24.86,24.65；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ-0.74(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C29H32N2O3P[M+H]+:487.2145,Found:487.2143。
实施例5
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二苯氧基磷酰氯IIc(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIc，产率60％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIc后加入无水EtOH,在室温下加入1-萘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反 应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C3，产率58％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.12(d,J＝8.4Hz,1H),7.85(d,J＝8.0Hz,1H),7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.55-7.51(m,1H),7.48-7.46(m,2H),7.43-7.39(m,1H),4.50-4.39(m,4H),4.39,4.09(AB,J＝12.8Hz,2H),3.61(d,J＝11.2Hz,3H),3.51(d,J＝11.2Hz,3H),2.98-2.94(m,1H),2.84-2.80(m,1H),2.33-2.30(m,2H),2.13-2.10(m,1H),2.01(s,br,1H),1.78-1.69(m,2H),1.33-1.14(m,4H),1.04-1.03(m,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ135.99,133.83,131.70,128.67,127.75,126.10,126.08,125.62,125.37,123.66,62.35(d,JC-P＝7.8Hz,1C),55.61,53.08,53.03,48.55,34.19,31.25,24.93,24.59；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ11.42(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C19H72N2O3P[M]+:362.1759,Found:362.1760。
实施例6
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ib(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二乙氧基磷酰氯IIa(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIe，产率74％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIe后加入无水EtOH,在室温下加入1-萘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C5，产率74％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.83-7.73(m,3H),7.46-7.16(m,14H),4.35-4.29(m,1H),4.09,3.84(AB,J＝13.2Hz,2H),3.96-3.88(m,2H),3.82-3.68(m,2H),3.49-3.39(m,2H),1.95(s,br,1H),0.98(t,J＝7.2Hz,3H),0.88(t,J＝6.8Hz,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ128.55,128.28,128.07,127.69,127.45,127.13,126.84,125.97,125.78,125.52,125.25,123.38,68.35(d,JC-P＝8.0Hz,1C),61.93(d,JC-P＝6.1Hz,1C),61.87(d,JC-P＝5.6Hz,1C),61.43,15.95(d,JC-P＝7.5Hz,1C),15.64(d,JC-P＝7.8Hz,1C)；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ7.59(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C29H34N2O3P[M+H]+:489.2302,Found:489.2301。
实施例7
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二乙氧基磷酰氯IIa(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIa，产率80％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIa后加入无水EtOH,在室温下加入1-芘醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到黄色固体产物C7，产率83％.1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.38(d,J＝8.4Hz,1H),8.19-8.11(m,4H),8.03-7.97(m,4H),4.64,4.35(AB,J＝12.8Hz,2H),3.93-3.79(m,4H),2.89-2.81(m,2H),2.36-2.35(m,2H),2.14-2.11(m,1H),1.78-1.69(m,2H),1.31-1.24(m,5H),1.15(t,J＝7.2Hz,3H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ134.05,131.31,130.87,130.68,129.12,127.66,127.45,127.18,127.06,125.88,125.07,125.02,124.89,124.70,123.31,62.62,62.54,62.34,55.58,48.88,34.44,31.38,25.05,24.63,16.11(d,J＝7.1Hz,1C),15.90(d,J＝6.9Hz,1C)；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ8.85(s,1P).MS(EI):464(M+,8),230(100),215(77),122(32),96(12),44(15)；HRMS(EI):Exact mass calcd for C27H33N2O3P[M]+:464.2229,Found:464.2226。
实施例8
在氮气保护下，往50mL圆底烧瓶中加入辛可尼定衍生的伯胺Ia(1.0equiv)和无水CH2Cl2，完全溶解后加入三乙胺(2.0equiv)。在0℃下滴加二乙氧基磷酰氯IIa(1.0equiv)，搅拌过夜后进行后处理：加入30ml水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥后柱层析，拿到白色固体产物IIIa，产率80％。随后在氮气保护下，往Schlenk瓶中加入IIIa后加入无水EtOH,在室温下加入对甲氧基苯甲醛(1.2equiv)，反应体系在回流条件下搅拌1个小时后(TLC检测反应完全)，将反应体系转移到冰水浴中冷却，随后缓慢加入硼氢化钠(2.0equivs)，于 冰水浴中搅拌约2小时后反应完全，加入NaHCO3饱和溶液和乙酸乙酯萃取3次。无水硫酸钠干燥有机层减压除掉溶剂后柱层析，拿到白色固体产物C8，产率83％.1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.23(d,J＝8.4Hz,2H),6.84(d,J＝8.4Hz,2H),4.08-3.95(m,4H),3.78(s,3H),3.85,3.58(AB,J＝12.8Hz,2H),2.89-2.80(m,2H),2.19-2.09(m,4H),1.71-1.66(m,2H),1.33-1.07(m,10H),13C NMR(100MHz,CDCl3):δ158.53,132.51,129.27,113.72,62.43(d,JC-P＝5.6Hz,1C),62.29(d,JC-P＝5.5Hz,1C),61.69(d,JC-P＝7.5Hz,1C),55.49,55.23,50.12,34.39,31.04,24.98,24.49,16.20(d,JC-P＝6.9Hz,1C),16.13(d,JC-P＝6.7Hz,1C)；31P NMR(161.7MHz,CDCl3):δ8.95(s,1P).HRMS(ESI):Exact mass calcd for C18H32N2O4P[M+H]+:371.2094,Found:371.2093。
应用例1
向5mL反应瓶中加催化剂C1(0.025mmol),靛红衍生的烯烃(0.25mmol)和溶剂丙酮2.5mL室温下搅拌10分钟后，加入二氟烯醇硅醚(0.375mmol),反应经TLC检测，原料消失后，旋干，经过柱层析拿到目标产物，产率98％；HPLC analysis(Chiralpak AD-H,iPrOH/hexane＝20/80,1.0mL/min,230nm；tr(minor)＝22.501min,tr(major)＝27.828min)gave the isomeric composition of the product:94％ee,[]20 D＝-4.3(c＝0.5,acetone)；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.37(s,br,1H),8.01-7.99(m,2H),7.68-7.64(m,2H),7.50-7.42(m,3H),7.18-7.14(m,1H),7.06-7.04(m,1H),4.92(s,1H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ185.43(t,J＝31Hz,1C),170.30(d,J＝7.6Hz,1C),141.72,135.44,131.96,130.52,130.35(t,J＝3.3Hz,1C),128.89,125.85(d,J＝3.3Hz,1C),123.95,120.78(d,J＝3.6Hz,1C),116.87(t,J＝271Hz,1C),111.31,109.66,108.79,55.45(t,J＝20Hz,1C),26.92(d,J＝8.6Hz,1C)；19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-96.87(d,J＝309Hz,1F),-98.67(d,J＝309Hz,1F)。
应用例2
向5mL反应瓶中加催化剂C7(0.025mmol),靛红衍生的烯烃(0.25mmol)和溶剂丙酮2.5mL室温下搅拌10分钟后，加入二氟烯醇硅醚(0.375mmol),反应经TLC检测，原料消失后，旋干，经过柱层析拿到目标产物，产率99％yield；HPLC analysis(Chiralpak IC, iPrOH/hexane＝20/80,1.0mL/min,230nm；tr(minor)＝6.910min,tr(major)＝8.244min)gave the isomeric composition of the product:94％ee,[]20 D＝+5.3(c＝0.7,acetone)；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.20(s,br,1H),8.02-8.00(m,2H),7.68-7.64(m,1H),7.50-7.46(m,3H),7.26-7.23(m,1H),6.95-6.93(m,1H),4.90(s,1H),2.34(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ185.45(t,J＝31Hz,1C),170.34(d,J＝7.6Hz,1C),139.20,135.38,133.79,132.37,130.61,130.37(t,J＝3.3Hz,1C),128.87,126.38(d,J＝3.2Hz,1C),120.79(d,J＝3.5Hz,1C),116.84(t,J＝270Hz,1C),111.02,109.74,108.85,55.54(t,J＝20Hz,1C),26.97(d,J＝8.5Hz,1C),21.18； 19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-96.87(d,J＝308Hz,1F),-98.67(d,J＝308Hz,1F)。
应用例3
向5mL反应瓶中加催化剂C8(0.025mmol),靛红衍生的烯烃(0.25mmol)和溶剂丙酮2.5mL室温下搅拌10分钟后，于0℃下加入单氟烯醇硅醚(0.375mmol),反应经TLC检测，原料消失后，旋干，经过柱层析拿到目标产物，产率95％yield(m.p.75-77℃).1H and 19F NMR of crude mixture indicated the dr value is 17:1.HPLC analysis(Chiralpak AS-H,iPrOH/hexane＝30/70,1.0mL/min,230nm；major diastereomer:tr(minor)＝12.580min,tr(major)＝15.913min)gave the isomeric composition of the product:90％ee,[]25 D＝+302.5(c＝1.0,acetone)；1H NMR for major diastereomer(400MHz,CDCl3):δ8.10(s,br,1H),7.85(d,J＝7.6Hz,1H),7.81-7.79(m, 1H),7.63-7.59(m,1H),7.43(t,J＝7.2Hz,1H),7.28-7.26(m,1H),6.79-6.76(m,1H),6.54(d,J＝2.4Hz,1H),5.86(s,1H),3.86(s,3H),3.11(dd,J＝26Hz,J＝18.8Hz,1H),2.88(t,J＝18Hz,1H)；13C NMR for major diastereomer(100MHz,CDCl3):δ197.32(d,J＝18Hz,1C),171.38(d,J＝11Hz,1C),162.43,148.52(d,J＝1.8Hz,1C),142.16,137.08,134.07,128.85,127.56,126.23,125.46,114.69,110.94,110.59,109.23,98.37,94.94(d,J＝195Hz,1C),57.21(d,J＝22Hz,1C),55.69,37.55(d,J＝24Hz,1C),24.89(d,J＝3.2Hz,1C)；19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-160.57(s,1F).IR(ATR):3310,2924,1717,1629,1466,1158,749,728；MS(EI):375(M+,3),355(3),310(11),225(35),198(15),150(100),122(66),101(32),7631)；HRMS(EI):Exact mass calcd for C21H14N3O3F[M]+:375.1019,Found:75.1016。

Claims (2)

1.一类磷酰胺-(伯)二级胺双功能催化剂，其特征在于该类催化剂的结构式如下所示：
其中：
R为C1-C30的芳基或者烷基，R之间成环或者不成环；
R1、R2为C1-C30的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R1和R2之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R3为H、C1-C50的烷基、C1-C50的芳基或者是与负载材料相连的烷基；
R4、R5、R6和R7为C1-C50的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R4和R5之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R6和R7之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R8、R9和R10为C1-C50的芳基或者烷基，是手性的或者非手性的；R8和R9之间、R9和R10之间或者R8和R10之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R8、R9和R10任意两者之间或者三者之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环。
2.一种权利要求1所述催化剂的合成方法，其特征在于，该合成方法由如下反应式(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(IV)(V)所示：
具体包括以下步骤：
1)在反应容器中加入X摩尔的手性1，2-二胺，然后依次加入Y毫升溶剂、Z摩尔的碱，冷却到-10℃，滴加X摩尔的磷酰氯，在-10度到室温范围下搅拌至TLC显示反应完成；柱层析分离得到磷酰胺伯胺催化剂后，再与A摩尔的醛在L毫升乙醇中回流约1小时至伯胺反应完全后，转移至-10度下加入B摩尔的硼氢化钠，搅拌半个小时TLC显示反应完全；
其中，X＝0.1-100；溶剂的用量Y为每毫摩尔(mmol)手性1,2-二胺对应使用范围为20mL；Z＝0.2-200；A＝0.12-120；B＝0.2-200；乙醇的体积L为每毫摩尔(mmol)手性1,2-二胺对应使用范围为10mL；其不同化合物之间的比例关系为X:Z:A:B＝1:2:1.2:2；
2)通过柱层析分离得到目标产物；其中：
所述不同磷酰氯分别由如下化学式(A)(B)(C)(D)(E)表示：
其中：
R1、R2为C1-C30的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R1和R2之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R3为H、C1-C50的烷基、C1-C50的芳基或者是与负载材料相连的烷基；
R4、R5、R6和R7为C1-C50的芳基或者烷基，手性的或者非手性的；R4和R5之间成环或者不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R6和R7之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；
R8、R9和R10为C1-C50的芳基或者烷基，是手性的或者非手性的；R8和R9之间、R9和R10之间或者R8和R10之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环；R8、R9和R10任意两者之间或者三者之间成环或不成环，成脂肪环、含杂原子的脂肪环或者成芳香环。
所述手性1,2-二胺具有下式结构：
其中，二胺的手性构型是(R,R)、(R,S)、(S,R)或者(S,S)，通过商业购买获得或者经过简单合成得到；R为C1-C30的芳基或者烷基，R之间成环或者不成环；
所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、硝基甲烷或甲醇；
所述碱为DMAP、三乙胺、二异丙基乙基胺、DBU、DABCO、吡啶、四氢吡咯、二乙胺、N-甲基苄胺、碳酸钾、碳酸铯，碳酸钠，氢氧化钾或氢氧化钠；
所述醛为芳香醛或者脂肪醛。
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