新型手性季鏻盐的合成*

张秀秀，林 艳，陈 健，董 曾，樊 浩，崔汉峰

(江西中医药大学 药学院，江西 南昌 330004)

·研究简报·

新型手性季鏻盐的合成*

张秀秀，林 艳，陈 健，董 曾，樊 浩，崔汉峰

(江西中医药大学 药学院，江西 南昌 330004)

以(S)-联萘酚为原料，与三氟甲磺酸酐反应制得联萘酚三氟甲磺酸酯(2);2在Ni(dppp)Cl2催化下与碘甲烷格氏试剂反应得2,2′-二甲基联萘(3);3经溴代反应得2,2′-二溴甲基联萘4;4与1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)在甲苯中回流合成了一个新型的联萘酚衍生的双中心手性季鏻盐，其结构经1H NMR，31P NMR和FT-IR表征。

联萘酚；手性季鏻盐；合成

手性相转移催化剂主要包括手性季铵盐、手性冠醚和手性季鏻盐等[1-2]，其中手性季鏻盐具有广泛的应用前景，并取得了一定的研究成果[3-5]。Shiori等[6]率先将手性季鏻盐催化剂应用于Mukaiyama-aldol反应中；Manabe小组[7]设计并合成了具有手性氨基酸骨架的季鏻盐相转移催化剂；日本Ooi小组[8-11]设计并合成了一系列高效和高催化活性的手性季鏻盐相转移催化剂，并成功应用于不对称Henry反应、烷基化反应、Mannich反应、Michael加成反应和氢磷酰化反应等，取得了良好的效果；Maruoka小组和马军安课题组[12]分别合成了手性联萘酚衍生的季鏻盐相转移催化剂，且在不对称胺化反应、Michael加成反应和Mannich反应中表现出很高的催化活性和不对称诱导效果。

本文以(S)-联萘酚(1)为原料，与三氟甲磺酸酐反应制得联萘酚三氟甲磺酸酯(2);2在Ni(dppp)Cl2催化下与碘甲烷格氏试剂反应得2,2′-二甲基联萘(3);3经溴代反应得2,2′-二溴甲基联萘(4);4与1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)在甲苯中回流合成了双中心手性季鏻盐(5,Scheme 1)，其结构经1H NMR，31P NMR和FT-IR表征。

Scheme 1

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

X-4A型熔点仪(温度未校正)；Varian MERCURY Plus 400MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Nicolet 380FT-IR型傅立叶变换红外光谱仪(KBr压片)。

1，连云港手性化学有限公司；1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)，Alfa试剂公司；其余所用试剂均为分析纯。

1．2 合成

(1)2的合成[14]

氮气保护下，在三口烧瓶中加入114.3g(50mmol),吡啶11.8g(150mmol)和二氯甲烷90mL，搅拌使其溶解;冰浴冷却至0℃，滴加三氟甲磺酸酐(Tf2O)31.0g(110mmol)的二氯甲烷(30mL)溶液，滴毕，于室温反应6h(TLC监测)。除去溶剂，残余物用乙酸乙酯100mL溶解，依次用2mol·L-1盐酸(3×30mL)，饱和碳酸氢钠溶液(30mL)和饱和食盐水(30mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，浓缩后经硅胶柱层析[洗脱剂：A=V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1]纯化得白色固体2，收率97%，m.p.68℃～70℃。

(2)3的合成[15]

氮气保护下，在三口烧瓶中加入镁屑3.8g(160mmol)和无水乙醚40mL，滴加部分溶液A[碘甲烷22.7g(160mmol)的乙醚(30mL)溶液]，加热引发反应，滴加剩余A，滴毕，回流反应8h。冷却至0℃，加入Ni(dppp)Cl2540mg(1mmol)，滴加211.0g(20mmol)的乙醚(50mL)溶液，滴毕，回流反应6h(TLC监测)。缓慢滴加2mol·L-1盐酸60mL，分液，水相用乙酸乙酯(3×50mL)萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂后经硅胶柱层析(洗脱剂：A=20∶1)纯化得白色固体3，收率92%，m.p.70℃～72℃；1H NMRδ：2.05(s,6H),7.06(d,J=8.4Hz,2H),7.20～7.26(m,2H),7.38～8.40(m,2H),7.46(d,J=8.4Hz,2H),7.90～7.96(m,4H)。

(3)4的合成[16]

在圆底烧瓶中加入319.0g(67mmol)，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)24.5g(138mmol)，过氧化苯甲酰(BPO)0.9g和四氯化碳400mL，搅拌下回流反应10h(TLC监测)。冷却至室温，抽滤，滤饼用四氯化碳洗涤，合并滤液和洗液，浓缩后用乙酸乙酯50mL溶解，加入正己烷170mL，搅拌均匀，快速倒入400mL冰水中，析出固体，减压过滤，滤饼干燥后经二氯甲烷和正己烷重结晶得无色晶体4，收率56%，m.p.183℃～185℃。

(4)5的合成[12]

2 结果与讨论

2．1 合成

(1)2的合成

由于Tf2O易水解，故反应中所用的吡啶和二氯甲烷均需无水处理。此外，该反应是放热反应，采用了冰浴降温和慢慢滴加二氯甲烷稀释的Tf2O的方法避免反应体系温度上升。

(2)3的合成

3的合成需要在严格的无水无氧条件下进行，因此乙醚必须经金属钠除水。格氏试剂极易水解，需现场新制。此外，格式试剂制备过程中会释放大量热，需分步滴加碘甲烷乙醚溶液，使热量充分散失。2与格氏试剂的偶联反应也是放热反应，反应体系需用冰浴冷却，待2的乙醚溶液滴毕后，再加热回流，保证反应彻底进行。

(3)4的合成

4的合成为自由基取代反应，需用BPO引发反应。溴化试剂NBS的用量非常重要，3与NBS的摩尔比保持在1.00∶ 2.05；NBS过少，反应不完全；用量过多，有副产物二溴代物生成。

(4)5的合成

dppp为三价磷，在空气中加热易被氧化。因此，反应需在无氧条件下进行。此外，反应所用溶剂也需要进行脱气处理，保证反应过程中dppp不被氧化。

2．2 表征

(1)1H NMR

5的1H NMR分析表明，0.92～0.95处的多重峰归属为α-H，3.02～3.07处的多重峰归属为β-H，3.26～3.36处和4.13～4.15处的多重峰归属为γ-H，其余为ArH。

(2)31P NMR

5的31P NMR分析表明，26.2处和25.3处有强的磷吸收峰，且化学位移略有差别，一方面说明5为季鏻盐结构，另一方面说明这两个季鏻中心的化学环境略有不同。

(3)FT-IR

5的IR分析表明，3052cm-1附近出现的吸收峰为苯环和萘环上的C-H伸缩振动吸收峰，2928cm-1附近出现的吸收峰为亚甲基的伸缩振动吸收峰，1128cm-1附近出现的吸收峰为C-P伸缩振动吸收峰。

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SynthesisofaNovelChiralQuaternaryPhosphoniumSalt

ZHANG Xiu-xiu,LIN Yan,CHEN Jian,DONG Zeng, FAN Hao,CUI Han-feng

(Department of Pharmacy,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330004,China)

An intermediate,2,2′-bitriflate-1,1′-binaphthyl(2),was prepared by substitution reaction of (S)-BIONL with Tf2O.2,2′-Dimethyl-1,1′-binaphthyl(3)was obtained by the methylation reaction of2with iodomethane Grignard reagent,using Ni(dppp)Cl2as the catalyst.2,2′-Dibromomethyl-1,1′-binaphthyl(4)was synthesized by the bromination reaction from3.A novel chiral quaternary phosphonium salt was synthesized by the reaction of alkylation of4with dppp in toluene.The structure was characterized by1H NMR,31P NMR and FT-IR.

BIONL;chiral quaternary phosphonium salt;synthesis

2014-07-15

江西省自然科学基金资助项目(20122BAB213006，20132BAB213007)；江西省卫生厅中医药科研课题(2013A114)；大学生创新创业训练计划项目(201310412039)

张秀秀(1989-)，女，汉族，甘肃静宁人，硕士研究生，主要从事有机合成的研究。

崔汉峰，博士，讲师，E-mail：cuihanfeng@126.com;樊浩,博士，讲师，E-mail：fanhao11@yahoo.com.cn

O621.3；O627.5

A

1005-1511(2014)06-0810-03