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CN118598872A - 基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称转移氢化反应方法 - Google Patents

基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称转移氢化反应方法 Download PDF

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CN118598872A
CN118598872A CN202410608621.1A CN202410608621A CN118598872A CN 118598872 A CN118598872 A CN 118598872A CN 202410608621 A CN202410608621 A CN 202410608621A CN 118598872 A CN118598872 A CN 118598872A
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CN
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chiral
cinchona alkaloid
ligand
manganese
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CN202410608621.1A
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李春
张�林
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Guizhou Medical University
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Guizhou Medical University
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Abstract

本发明涉及不对称催化技术领域，具体而言，涉及基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称转移氢化反应方法。该基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，可以与锰的化合物同时使用对酮的不对称加氢反应进行原位催化，还可以与锰形成的配合物直接催化，并且其催化的反应产物具有高转化率，异构体的对映选择性可达到99％；该配体合成步骤简单，易于操作，原料便宜易得，具有极高的应用价值。

Description

基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称 转移氢化反应方法
技术领域
本发明涉及不对称催化技术领域，具体而言，涉及基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称转移氢化反应方法。
背景技术
具有光学活性的手性醇作为一种可以引入手性中心的重要砌块，容易转化成其它官能团，而不发生外消旋化，在医药、农药合成中应用广泛。目前，过渡金属催化的酮不对称氢化无疑是获得手性仲醇最有效的合成方法之一。这些催化体系通常含有钌、铑、铱等贵金属，尽管这些金属催化剂加氢活性较高，但不得不面对过渡金属低丰度、高成本和高毒性的缺憾。
锰作为最常见的金属之一且是地壳中仅次于铁和钛的第三丰富的过渡金属，因此开发锰催化剂用于羰基化合物不对称加氢满足了当代绿色化学以及可持续发展的需求。2016年，Be l l er首次描述了锰钳形配合物在腈、酮和醛等羰基化合物中催化氢化研究(J.Am.Chem.Soc.2016,138,8809-8814)。Sorta i s则利用锰与手性二胺配体、手性氨基膦原位反应后催化芳香酮不对称加氢(Cata l.Commun.2018,105,31-36)。Morr i s报道了锰与PNN、PNNP形成的配合物催化不对称转移氢化反应(Organometa l l i cs 2018,37,4608-4618)。2019年，丁奎岭开发了具有模块化可调手性钳配体结构锰配合物(Angew.Chem.I nt.Ed.2019,58,4973-4977)。钟为慧报道了咪唑基手性PNN三齿配体修饰锰催化不对称型二苯甲酮加氢(Org.Lett.2019,21,3937-3941)。张绪穆开发了二茂铁基手性PNP与锰配位的不对称加氢反应体系(ACS Cata l.2020,10,13794-13799)。以及其它相关报道(Ch i nese Chem.Lett.2021,32,1415-1418)。
尽管锰催化不对称氢化领域已经一些成果，然而锰催化不对称转移氢化反应获得的高对映选择性主要来源于手性配体的手性诱导，而这些手性配体常常是通过多步复杂反应合成而来，使得价格昂贵，要想将这些昂贵的手性配体应用于工业生产是有一定难度的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体、锰配合物及酮的不对称转移氢化反应方法，以解决现有技术中配体昂贵、异构体的对映选择性等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其特征在于，其化学式如通式(I)所示：
所述通式(I)中，R1独立的表示为甲氧基或氢，R2独立的表示为乙基或乙烯基，R3独立的表示为氢、甲基或卤素，X独立的表示为C1～C5的直链烷基，Y独立的表示为硫或氧。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述R2为乙烯基；所述R3独立的表示为氢、甲基或溴；所述X独立的表示为-CH2-或-CH2-CH2-CH2-。
进一步，所述通式(Ⅰ)中两个含氮杂环与氨基连接的碳原子的构型为R型或S型。
进一步，所述手性氮氮配体的结构式为：
进一步，所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体为如上述的配体；所述锰配合物的化学式如式(I I)所示：
其中，A表示为至少一个配体基团，所述配体基团中包括至少一个羰基和至少一个卤素。
进一步，所述锰配合物的化学式如式(I I I)所示：
本发明还提供一种如上述的锰配合物的制备方法，包括如下步骤：在氮气保护下，将五羰基溴化锰与所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体混合，加入无水甲苯后升温至110℃反应4小时；反应后除去溶剂，获得第一固体，加入无水乙醚后获得第二固体，再去除溶剂，并用正己烷洗涤所述第二固体，从而获得所述锰配合物。
进一步，所述五羰基溴化锰与所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体的摩尔比为1:1.0～1.2；所述五羰基溴化锰与所述无水甲苯的质量比为1:25。
本发明还提供一种酮的不对称转移氢化反应的方法，所述方法采用以下两种方式中的一种进行催化：
将如上述的金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与五羰基溴化锰加入反应体系进行原位催化；
将如上述的锰配合物加入所述反应体系进行直接催化。
进一步，所述原位催化中，所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与所述五羰基溴化锰的摩尔比为2:1。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，可以与锰的化合物同时使用对酮的不对称加氢反应进行原位催化，还可以与锰形成的配合物直接催化，并且其催化的反应产物具有高转化率，异构体的对映选择性可达到99％；
(2)本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，是由手性天然产物制得的，合成步骤简单，易于操作，原料便宜易得，具有极高的应用价值；
(3)本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与锰配合物，可用于对酮的不对称加氢反应直接催化，反应产物具有高转化率，异构体的对映选择性可达到99％；
(4)本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与锰配合物制备方法，具有步骤简单、原料易得、产率高等优点；
(5)本发明的酮的不对称转移氢化反应的方法，采用本发明的手性氮氮配体与五羰基溴化锰原位催化，还可以使用锰配合物直接催化，使反应的催化方式多样，适用性更广，同时该方法方法简单，产物的收率高，产物的异构体的对映选择性可达到99％。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其化学式如通式(1)所示：
通式(I)中，R1独立的表示为甲氧基或氢，R2独立的表示为乙基或乙烯基，R3独立的表示为氢、甲氧基或卤素，X独立的表示为C1～C5的直链烷基，Y独立的表示为硫或氧。
本发明的基于金鸡纳碱为骨架的手性氮氮配体，能够与廉价的Mn配合并催化酮的不对称转移氢化反应，无需使用钌或铱等贵金属，也能够使异构体的对映选择性达到99％以上；同时，上述配体上含有五元杂环结构，当Y为O时，五元杂环结构为呋喃，当Y为S时，五元杂环结构为噻吩，在催化酮的不对称转移氢化反应中，呋喃或噻吩结构能够对底物进行一定的固定，辅助提高异构体的对映选择性；另外，本发明的上述配体结构中不含有P，其整体结构为新型氮氮双齿结构，相对于含有P的三齿配体，降低了结构复杂度，但仍然能够保持高的对映选择性，相对于其他优势配体，该类型配体合成极其简单，成本低廉，有利于大规模合成及应用。
优选的，R2为乙烯基；R3独立的表示为甲基或溴；X独立的表示为-CH2-或-CH2-CH2-CH2-。
优选的，通式(Ⅰ)中两个含氮杂环与氨基连接的碳原子的构型为R型或S型。
优选的，手性氮氮配体的结构式为：
中的一种。
优选的，本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体的制备方法，包括如下步骤：
在N2环境下，向氨基化金鸡纳碱类化合物中加入醛类化合物以及4A分子筛，再加入1,2-二氯乙烷，室温条件下反应20h后，在真空条件下除去滤液中的溶剂，再加入无水甲醇，并在0℃条件下加入硼氢化钠；恢复至室温后反应6h后，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，收集有机相并用无水硫酸钠干燥，过滤并减压条件下去除溶剂，粗产物通过柱色谱分离纯化，得到手性氮氮配体。制备过程中发生的反应方程式为：
优选的，氨基化金鸡纳碱类化合物与醛类化合物原料的摩尔比为1:1.14～2.0；氨基化金鸡纳碱类化合物与4A分子筛的质量比为1:10；氨基化金鸡纳碱类化合物与1,2-二氯乙烷的质量比为1：25；氨基化金鸡纳碱类化合物与无水无氧甲醇的质量比为1：20；胺类化合物与硼氢化钠的摩尔比为1:4。
本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体的锰配合物，化学式如式(I I)所示：
其中，A表示为至少一个配位基团，所述配位基团中包括至少一个羰基和至少一个卤素。
优选的，锰配合物的化学式如式(I I I)所示：
本发明的上述锰配合物的制备方法，包括如下步骤：在氮气保护下，将五羰基溴化锰与氮氮配体置于25mL的两口圆底烧瓶中，加入经过无水处理的甲苯后升温至110℃反应4小时，减压条件下除去溶剂获得棕色固体，加入经无水处理的乙醚得到黄色固体，通过过滤除去溶剂，并用正己烷洗涤固体，从而获得粉末状纯的锰配合物。
优选的，五羰基溴化锰与金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体的摩尔比为1:1.0～1.2；五羰基溴化锰与无水甲苯的质量比为1:25。
本发明的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体可应用于锰催化酮的不对称转移氢化反应中。
优选的，不对称转移氢化反应具体为取代或未取代的芳基酮；取代或未取代的杂环酮等。
本发明的用于酮的不对称转移氢化反应的一种催化剂，用上述手性氮氮配体与五羰基溴化锰原位催化反应中具有很高的活性及对映选择性；采用本发明的催化剂催化酮的不对称加氢反应的反应路线如下：
其中，表示为酮的结构式。R1和R2可分别独立的表示为：取代或未取代的芳基；取代或未取代的杂环结构等。
优选的，手性氮氮配体与五羰基溴化锰配合的摩尔比为2:1。
本发明的用上述手性氮氮配体与五羰基溴化锰制备的锰催化剂催化酮的不对称转移加氢反应具有很高的活性及对映选择性；采用本发明的催化剂催化酮的不对称加氢反应的反应路线如下：
下面通过实施例对本发明加以说明，但本发明不仅限于以下实施例。
以下实施例中，各中间体对应的手性氮氮膦化合物及其编号如表1所示：
表1
实施例1
化合物(1)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入a(1.00g,3.4mmo l)，糠醛(0.49g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(385mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(1)，化合物(1)的质量为0.76g，产率为60％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CDC l 3)1H NMR(600MHz,CDCO3)δ8.87,8.18(d,J＝6Hz,1H),8.07(d,J＝6Hz,1H),7.85-7.79(m,2H),7.66-7.63(m,1H),7.44(s,1H),6.31(s,1H),5.98(s,1H),5.85-5.79(m,1H),5.10(d,J＝6Hz,1H),5.02(d,J＝6Hz,1H),4.67(d,J＝6Hz,1H),3.63(d,J＝6Hz,1H),3.35(s,1H),2.98-2.89(m,4H),2.79-2.75(m,1H),2.26(d,J＝6Hz,1H),1.54-1.51(m,3H),1.09-1.05(m,1H),0.73(s,1H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ153.31,149.75,148.97,147.38,141.95,140.41,129.49,128.98,128.73,126.51,123.06,119.91,113.60,109.81,107.56,61.78,54.54,48.87,46.22,42.39,38.93,27.49,26.04,24.12.HRMS(ES I)ca l cd.for C24H27N3O,[M+H]+:374.2227,found:374.2231.
实施例2
化合物(2)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入a(1.00g,3.4mmo l)，2-噻吩甲醛(0.57g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(385mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到(2)，化合物(2)的质量为0.71g，产率为53％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CDCO3)δ8.97(d,J＝3Hz,1H),8.13(d,J＝3Hz,1H),7.99-7.94(m,2H),7.86-7.84(m,1H),7.69-7.67(m,1H),7.37(d,J＝3Hz,1H),6.91(d,J＝3Hz,1H),6.70(s,1H),5.86-5.80(m,1H),5.27(d,J＝6Hz,1H),5.07(d,J＝9Hz,1H),4.74(d,J＝6Hz,1H),3.96-3.92(m,2H),3.63(d,J＝9Hz,2H),3.54-3.46(m,2H),3.39-3.35(m,1H),2.83(s,1H),2.81(s,1H),2.04-1.93(m,3H),1.29(d,J＝3Hz,1H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ150.07,147.44,146.28,142.23,137.21,130.06,129.12,128.21,127.28,126.86,126.35,125.22,122.65,119.22,115.69,61.49,52.71,48.56,45.20,44.06,35.82,26.42,22.89,22.67.HRMS(ES I)ca l cd.for C24H27N3S,[M+H]+:390.1998,found:390.1999.
实施例3
化合物(3)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入a(1.00g,3.1mmo l)，5-甲基糠醛(0.51g,0.46mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(351mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(3)，化合物(3)的质量为0.67g，产率为56％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CDCO3)δ8.91(d,J＝3Hz,
1H),8.25(d,J＝6Hz,1H),8.09(d,J＝6Hz,1H),7.85-7.83(m,2H),7.
74-7.72(m,1H),5.93-5.88(m,2H),5.67(s,1H),5.32(d,J＝6Hz,1H),
5.24(d,J＝9Hz,1H),4.81(d,J＝6Hz,1H),3.89-3.85(M,1H),3.71(d,J＝6Hz,1H),3.61-3.44(m,4H),3.41-3.38(m,1H),2.87-2.82(M,1H),2.07-1.93(m,6H),1.36-1.25(m,2H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ151.32,150.89,149.82,147.37,146.85,137.10,129.90,128.92,128.06,127.20,122.92,118.99,115.93,109.05,105.60,61.77,53.42,48.33,47.21,45.02,42.55,36.02,26.55,22.76,11.90.
实施例4
化合物(4)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入a(1.00g,3.1mmo l)，5-溴-2-呋喃甲醛(0.80g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(351mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(4)，化合物(4)的质量为0.73g，产率为52％。
产物白色固体。1H NMR(600MHz,CD3OD)δ8.86(s,1H),8.19(s,1H),8.06(s,1H),7.80(s,2H)7.66(s,1H),6.18(s,1H),5.98(s,1H),5.86(s,1H),5.18-5.07(m,2H),4.69(s,1H),3.67(d,J＝9Hz,1H),3.41(d,J＝9Hz,1H),3.06-2.99(m,5H),2.40(s,1H),1.61(S,3H),1.27-1.16(m,2H),0.85(s,1H).13C NMR(150MHz,CD3OD)δ155.79,149.73,148.67,147.37,139.84,129.59,128.44,128.23,126.76,122.94,120.51,119.61,114.22,111.49,110.61,61.87,54.35,48.75,46.08,42.55,38.19,27.27,23.75,8.22.HRMS(ES I)ca lcd.for C24H26N3OBr,[M+H]+:452.1332,found:452.1345.
实施例5
化合物(5)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入a(1.00g,3.1mmo l)，5-甲基呋喃-2-丙醛(0.64g,4.6mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(351mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(5)，化合物(5)的质量为0.78g，产率为60％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CD3OD)δ9.4(s,1H),8.93(d,J＝3Hz,1H),8.88(s,1H),8.48(d,J＝3Hz,1H),8.36-8.33(m,1H),8.23-8.20(m,1H),6.12(s,1H),5.81-5.75(m,3H),5.37(d,J＝9Hz,1H),5.23(d,J＝6Hz,1H),4.87(s,1H),3.96-3.92(m,1H),3.85-3.71(m,3H),3.64-3.59(m,1H),3.12(s,1H),2.88(d,J＝3Hz,1H),2.66-2.53(m,3H),2.14-2.02(m,7H),1.96(s,1H),1.12-1.09(m,1H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ151.85,150.41,145.51,138.79,135.98,135.63,131.75,128.84,124.20,122.37,122.14,116.52,106.01,105.51,67.47,59.49,54.99,48.68,46.45,35.93,26.42,25.27,25.11,24.38,23.32,21.83,11.98.HRMS(ES I)ca l cd.for C27H33N3O,[M+H]+:416.2696,found:416.2699.
实施例6
化合物(6)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入b(1.00g,3.1mmo l)，糠醛(0.44g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(351mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(6)，化合物(6)的质量为0.59g，产率为51％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CDC l 3)δ8.81(s,1H),8.17(d,J＝3Hz,1H),8.00(d,J＝3Hz,1H),7.33(d,J＝6Hz,1H),7.27(s,1H),6.98(s,1H),6.22(d,J＝6Hz,2H),5.75-5.69(m,1H),5.16(d,J＝6Hz,1H),5.02(d,J＝9Hz,1H),4.48(d,J＝6Hz,1H),4.32(d,J＝6Hz,1H),4.00-3.94(m,2H),3.84-3.80(m,4H),3.75(d,J＝9Hz,1H),3.68-3.61(m,1H),3.29(d,J＝6Hz,2H),2.68(s,1H),1.88-1.80(m,3H),1.34-1.30(m,1H),1.25-1.21(m,1H).13C NMR(150MHz,CDC l 3)δ158.14,153.24,148.41,144.21,144.02,141.88,137.54,131.99,129.18,122.27,120.39,116.64,110.49,108.77,100.01,61.14,55.36,54.03,48.48,45.04,42.25,36.07,26.76,23.94,23.65.HRMS(ES I)ca l cd.forC25H29N3O2,[M+H]:404.2333,found:404.2341.
实施例7
化合物(7)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入c(1.00g,3.4mmo l)，糠醛(0.49g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(385mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分析得到化合物(7)，化合物(7)的质量为0.65g，产率为51％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CD3OD)δ8.91(s,1H),8.43(d,J＝3Hz,1H),8.10(d,J＝6Hz,1H),7.87-7.84(m,2H),7.78-7.75(m,1H),7.25(s,1H),6.11(s,1H),5.99(s,1H),5.89-5.83(m,1H),5.24(d,J＝9Hz,1H),5.14(d,J＝6Hz,1H),4.86(s,1H),3.94-3.89(m,1H),3.72-3.61(m,4H),3.37-3.34(m,2H),2.86(s,1H),2.06(d,J＝3Hz,2H),1.95(s,1H),1.66-1.62(m,1H),1.14-1.11(m,1H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ152.73,149.88,147.43,146.72,141.76,137.60,129.95,128.92,128.16,127.47,123.02,118.96,116.03,109.76,107.73,61.30,54.65,52.92,42.48,40.74,36.80,26.54,23.64,23.05.HRMS(ESI)ca l cd.for C24H27N3O,[M+H]:374.2227,found:374.2227.
实施例8
化合物(8)的合成：
N2氛围下，向一个50mL反应瓶中加入d(1.00g,3.1mmo l)，糠醛(0.44g,5.1mmo l)和4A分子筛(10g)，最后加入25mL1,2-二氯乙烷。室温条件下反应20h后，过滤，滤液收集至另一50mL反应瓶中。真空条件下除去溶剂，加入20mL无水无氧的甲醇，并在0℃加入硼氢化钠(351mg,10.2mmo l)。恢复至室温后反应4h，加水淬灭反应，并用二氯甲烷萃取反应体系，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液减压条件下除去溶剂，经过柱层析分离得到化合物(8)，化合物(8)的质量为0.76g，产率为61％。
产物为淡黄色油状物。1H NMR(600MHz,CDCO3)δ9.00(d,J＝3Hz,1H),8.37(d,J＝3Hz,1H),8.22(d,J＝3Hz,1H),7.92(s,1H),7.87(d,J＝6Hz,1H),7.08(s,1H),5.92-5.85(m,3H),5.26(d,J＝9Hz,1H),5.14(d,J＝6Hz,1H),5.10(d,J＝6Hz,1H),4.18(s,3H),4.06-4.00(m,2H),3.92-3.85(m,2H),3.75-.3.71(m,1H),3.44-3.37(m,2H),2.89(s,1H),2.12(s,2H),2.01(s,1H),1.72-1.68(m,1H),1.19-1.14(s,1H).13C NMR(150MHz,CDCO3)δ153.09,149.28,145.26,133.62,132.54,129.70,125.58,122.75,119.75,114.87,112.71,108.31,101.67,100.36,94.98,53.72,48.34,45.16,34.68,33.23,28.95,18.67,15.92,15.01,6.21.HRMS(ES I)ca l cd.for C25H29N3O2,[M+H]+:404.2333,found:404.2332.
实施例9
配合物(I I I)的合成：
在氮气保护下，将五羰基溴化锰(82.5mg,0.30mmo l)与化合物(1)(112.2mg,0.30mmo l)置于25mL的两口圆底烧瓶中，加入经过无水处理的甲苯后升温至110℃反应4小时，减压条件下除去溶剂获得棕色固体，加入经无水处理的乙醚(3mL)得到黄色固体，通过过滤除去溶剂，并用正己烷(2×3mL)洗涤固体，从而获得粉末状纯的锰配合物(I I I)，质量为131mg，产率为85％。
产物为黄色粉末。1H NMR(600MHz,CD3OD)δ8.89(s,1H),8.47(d,J＝6Hz,1H),8.04(s,1H),7.84-7.76(m,2H),7.14(s,1H),5.98-5.86(m3H),5.25-5.21(m,2H),5.12(d,J＝6Hz,1H),4.41-4.37(m,1H),4.23(d,J＝6Hz,1H),4.09(d,J＝9Hz,1H),3.71(s,3H),3.24(d,J＝9Hz,1H),2.66(s,1H),1.73-1.60(m,3H),1.28-1.19(m,3H),0.90-0.88(m,1H),0.77(s,1H).13C NMR(150MHz,CD3OD)δ148.91,148.32,146.63,144.65,141.67,137.51,135.06,129.22,128.11,126.77,126.63,122.65,117.66,114.27,109.55,108.95,61.96,60.52,57.79,52.69,49.45,39.44,25.77,25.18,23.28.HRMS(ES I)ca l cd.for C27H26N3O4Mn,[M+H]+:512.1377,found:512.1377。
实施例10
本实施例以配合物(I I I)为催化剂应用于苯乙酮不对称氢化反应中，具体的步骤为：
向10mL反应试管中加入配合物(I I I)(4.8mg,0.0073mmo l),化合物(1)(2.7mg,0.0073mmo l),HCOONa(6.8mg,0.1mmo l),苯乙酮(44mg,0.365mmo l)及异丙醇2mL，用氮气将瓶内空气置换三次后，将反应试管置于82℃的油浴锅中搅拌24h。反应结束后，反应的转化率及对映选择性通过气相色谱进行测定。气相分析条件：色谱柱β-DEX120(30m×0.25mm)：温度115℃，柱前压0.8bar，进样量0.1微升，苯乙酮出峰时间7.3min，苯乙醇出峰时间tR(minor)＝12.3min,tR(major)＝12.7min。
实施例11～24为将实施例9中的配合物应用于多种酮的不对称转移氢化反应中。
实施例11～24的反应中，各种酮的转化率及对映选择性参见表2所示。
表2
表2中，转化率conv.表示反应物至产物的转化率，上述实验中的产率百分比取整数，可以看出，实施例11～24的反应中，转化率均大于99％；这说明氮氮配体(1)在上述反应中具有很高的活性，形成的锰催化剂能够有效催化反应的进行，并具有高转化率。
对映选择性ee表示生成的产物中，一种异构体的含量占产物总量的比例。根据表2可知，在化合物(1)与锰形成的催化剂的催化作用下，上述各反应产物中一种异构体的含量占产物总量的比例均大于90％，最高达99％，这说明氮氮配体(1)与锰形成的催化剂具有很高的对映选择性。
对比例
本对比例将含有金鸡纳碱结构的类似配体应用于与五羰基溴化锰原位催化苯乙酮不对称转移氢化应中，该配体的具体结构为：
具体的步骤为：向10mL反应试管中加入上述配体(8.25mg,0.0146mmo l),五羰基溴化锰(2.0mg,0.0073mmo l),HCOONa(6.8mg,0.1mmo l),苯乙酮(88mg,0.73mmo l)及异丙醇2mL，用氮气将瓶内空气置换三次后，将反应试管置于82℃的油浴锅中搅拌24h。反应结束后，通过气相色谱进行检测得到该反应的转化率小于3％。
该对比例说明基于金鸡纳碱衍生的氮氮膦配体修饰的锰催化剂在催化芳香酮的不对称转移加氢反应中基本没有反应活性。该结果进一步体现了该新型氮氮双齿结构，不仅降低了结构复杂度，还能获得高的对映选择性积反应活性，相对于已发展的优势配体，该类型配体合成极其简单，成本低廉，有利于大规模合成及应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其特征在于，其化学式如通式(I)所示：
所述通式(I)中，R1独立的表示为甲氧基或氢，R2独立的表示为乙基或乙烯基，R3独立的表示为氢、甲基或卤素，X独立的表示为C1～C5的直链烷基，Y独立的表示为硫或氧。
2.根据权利要求1所述的一种基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其特征在于，所述R2为乙烯基；所述R3独立的表示为氢、甲基或溴；所述X独立的表示为-CH2-或-CH2-CH2-CH2-。
3.根据权利要求2所述的一种基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其特征在于，所述通式(Ⅰ)中，两个含氮杂环与氨基连接的碳原子的构型为R型或S型。
4.根据权利要求3所述的一种基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体，其特征在于，所述手性氮氮配体的结构式为：
5.一种锰配合物，其特征在于，其配体为如权利要求1～4中任意一项所述的基于金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体；所述锰配合物的化学式如式(I I)所示：
其中，A表示为至少一个配位基团，所述配位基团中包括至少一个羰基和至少一个卤素。
6.根据权利要求5所述的一种锰配合物，其特征在于，所述锰配合物的化学式如式(III)所示：
7.一种如权利要求6所述的锰配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在氮气保护下，将五羰基溴化锰与所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体混合，加入无水甲苯后升温至110℃反应4小时；反应后除去溶剂，获得第一固体，加入无水乙醚后获得第二固体，再去除溶剂，并用正己烷洗涤所述第二固体，从而获得所述锰配合物。
8.根据权利要求7所述的一种锰配合物的制备方法，其特征在于，所述五羰基溴化锰与所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体的摩尔比为1:1.0～1.2；所述五羰基溴化锰与所述无水甲苯的质量比为1:25。
9.一种酮的不对称转移氢化反应方法，其特征在于，所述方法采用以下两种方式中的一种进行催化：
将如权利要求1～4任意一项所述的金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与五羰基溴化锰加入反应体系进行原位催化；
将如权利要求5或6所述的锰配合物加入所述反应体系进行直接催化。
10.根据权利要求9所述的一种酮的不对称转移氢化反应方法，其特征在于，所述原位催化中，所述金鸡纳碱骨架的手性氮氮配体与所述五羰基溴化锰的摩尔比为2:1。
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