技术领域
本发明涉及有机化学领域，具体地说涉及一种在常温下将潜手性酮不对称催化硅氢加成，进而水解为手性醇的制备方法。
背景技术
精细化工品化学和制药中间体合成是我国的一个新国民经济的支柱产业，也是一个具有持久性发展的朝阳产业，其中药物的研发和新的化学品的合成在国家的长远发展中起着十分重要的作用。其中手性药物的开发和生产是这其中的重中之重，对推进和实践科学发展有着积极的意义，而手性二级醇更是药物中间体合成和药物研发中不可缺少的一种原料，在香料制作和精细化工中有着极其广泛的应用，所以对潜手性酮通过不对称硅氢加成，进而水解生产手性二级醇是一个极其有使用价值的得到手性二级醇的好方法。故而潜手性酮的不对称硅氢化还原一直受到世界各国科研人员的广泛关注。但是一般不对称硅氢化催化体系的研究多集中在贵金属体系和复杂有机化合物络合体系上。贵金属研究体系主要包括了以Pt 、Rh 、Pd 等贵金属及其复杂有机化合物络合体系(Ohtat T, Ito M, Tsuneto A ，J Chem Soc, Chem Commun, 1994， 2525～2530)，虽然它们的催化活性比较好，但是这类催化体系由于昂贵的价格导致没有太大的工业应用价值，也一直停留在研究层面。要得到高光学收率的手性醇，要求催化剂简单容易制造，成本低廉，低毒，环保，天然丰度大，这个催化体系要比较稳定，有很高的催化活性及手性诱导效应，同时要避免高温高压和超低温反应，降低反应过程中成本和能耗，及对反应条件和设备要求要低。
中国专利CN102380418A公开了一种将不对称潜手性酮催化还原成手性醇的催化剂及其制备方法与应用，该发明以二乙基锌为催化剂，但是二乙基锌在储存和使用时存在不便性和危险性，同时操作条件为-40℃，不仅消耗能量，而且操作复杂。
发明内容
在制备手性二级醇的过程中，为解决催化剂需要满足简单容易制造、成本低廉、低毒、环保、天然丰度大、催化体系要比较稳定、有很高的催化活性及手性诱导效应、同时要避免高温高压和超低温反应、降低反应过程中成本和能耗、及对反应条件和设备要求要低的要求，本发明提出了一种制备手性二级醇的方法，本方法具有反应条件温和、设备要求低、低能耗、化学和光学收率高等一系列特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种制备手性二级醇的方法，以潜手性酮和含氢硅烷为原料，以醋酸锌和手性呋喃亚胺反应生成的络合物为催化剂，在常温下反应，水解得到手性二级醇。
所述的制备二级醇的方法具体步骤为：在容器中，加入手性呋喃亚胺，然后加入无水四氢呋喃作溶剂，加入醋酸锌，潜手性酮，搅拌后向容器中加入含氢硅烷，反应24~72小时，再加入酸溶液或者碱溶液，水解100分钟以上，分出有机相，干燥，除去溶剂，产物为手性二级醇。
其中，潜手性酮：含氢硅烷：醋酸锌的摩尔比为1000：1000～3000：30～100，作为优选，摩尔比为1000：2000：50，醋酸锌：手性呋喃亚胺的摩尔比为1：1~3。手性呋喃亚胺分为R，R-手性呋喃亚胺和者S，S-手性呋喃亚胺这两种。
溶剂无水四氢呋喃的使用量为使溶质溶解的量，所述酸溶液中H+与潜手性酮的当量比为1：1，所述碱溶液中OH-与潜手性酮的当量比为1：1。
潜手性酮选自苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、邻溴苯乙酮、四氢萘酮、对氯苯乙酮、邻氯苯乙酮、间三氟甲基苯乙酮、对甲氧基苯乙酮、对甲基苯乙酮、7-甲氧基-1-萘满酮、6-甲氧基-1-茚酮、6-氯-1-茚酮中一种。
含氢硅烷选自为三甲基氢硅烷、三乙基氢硅烷、三苯基氢硅烷、三乙氧基氢硅烷、三甲氧基氢硅烷中的一种。
催化剂为醋酸锌和手性呋喃亚胺反应生成的络合物，络合物的结构式为：
经过研究发现，以呋喃亚胺和醋酸锌的络合体系作为催化剂，以含氢硅烷作为供氢源，还原潜手性酮可以得到高化学产率和较高光学收率手性醇，同时满足了以上的所有条件，具有不可比拟的优点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）催化剂低毒，并且有机络合物简单易于制得；
（2）成本低廉，制取有机络合物的原料价格低廉，而且使用廉价易得的醋酸锌；
（3）室温下反应，对设备要求低；
（4）转化率较高；
（5）较高的光学收率；
（6）反应操作过程简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，实施例中所需反应原料均可市购或按常规方法制备。
实施例1
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基乙醇58 g, 收率 96%，光学纯度65% ee。
实施例2
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基乙醇56 g, 收率93%, 光学纯度62% ee 。
实施例3
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.1mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.05mol），再加入对氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OCH3)3 ( 1.5 mol)，反应72小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的盐酸(120g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-萘基乙醇62.0 g，收率80%，光学纯度54% ee。
实施例4
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.1mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.05mol），再加入对氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OCH3)3 ( 1.5 mol)，反应72小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的盐酸(120g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-萘基乙醇65.0g, 收率83%, 光学纯度52% ee。
实施例5
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯丁酮 (0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应24小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基丁醇60g, 收率80%,光学纯度78% ee。
实施例6
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯丁酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应24小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，结束反应，得到1-苯基丁醇60 g, 收率 80%,光学纯度77% ee。
实施例7
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.1mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.05mol），再加入间三氟甲基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(Ph)3 ( 1.5 mol)，反应60小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的盐酸(120 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到间三氟甲基苯乙醇79 g, 收率82%,光学纯度61% ee。
实施例8
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.1mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.05mol），再加入间三氟甲基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(Ph)3 ( 1.5 mol)，反应60小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的盐酸(120 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到间三氟甲基苯乙醇73 g, 收率77%,光学纯度62 % ee。
实施例9
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯丙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应36小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，结束反应，得到1-苯基丙醇50.2 g, 收率73.7%,光学纯度77% ee。
实施例10
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入苯丙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应36小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，结束反应，得到1-苯基丙醇48.2 g,收率70.8%,光学纯度74% ee。
实施例11
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.016mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.016mol），再加入邻氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(Et)3 ( 0.5 mol)，反应70小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的NaOH(134 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到邻氯苯乙醇63.96 g, 收率82%,光学纯度61% ee。
实施例12
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.016mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.016mol），再加入邻氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(Et)3 ( 0.5 mol)，反应70小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(134 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到邻氯苯乙醇63.96 g, 收率82%,光学纯度60% ee。
实施例13
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入对甲氧基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应50小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-对甲氧基苯基乙醇55.3 g, 收率72.5%,光学纯度55% ee。
实施例14
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入对甲氧基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应50小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基丙醇50.5g, 收率66%,光学纯度52% ee。
实施例15
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入邻溴苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应40小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-对溴苯基乙醇65.6g, 收率65%,光学纯度71% ee。
实施例16
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入邻溴苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应40小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，结束反应，得到1-对溴苯基乙醇67.5 g, 收率67%,光学纯度65.6% ee。
实施例17
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.016mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.016mol），再加入苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(CH3)3 ( 0.5mol)，反应65小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的NaOH(134 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基乙醇58 g, 收率 96%，光学纯度66% ee。
实施例18
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.016mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.016mol），再加入苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(CH3)3 ( 0.5 mol)，反应65小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的NaOH(134 g)溶液中，水解150 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-苯基乙醇57 g, 收率94%, 光学纯度61% ee 。
实施例19
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入间三氟甲基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应45小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到间三氟甲基苯乙醇77 g, 收率81%,光学纯度60% ee。
实施例20
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml）,，醋酸锌（0.025mol），再加入间三氟甲基苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应45小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到间三氟甲基苯乙醇73 g, 收率77%,光学纯度62 % ee。
实施例21
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入邻氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到邻氯苯乙醇63.96 g, 收率82%,光学纯度61% ee。
实施例22
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入邻氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到邻氯苯乙醇63.96 g, 收率82%,光学纯度60% ee。
实施例23
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入R，R-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入对氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-萘基乙醇62.0 g，收率80%，光学纯度57% ee。
实施例24
室温下，在装有磁搅拌的反应器中，加入S，S-手性呋喃亚胺（0.025mol），四氢呋喃（1500ml），醋酸锌（0.025mol），再加入对氯苯乙酮(0.5 mol)，搅拌10 min，再加入HSi(OEt)3 ( 1.0 mol)，反应48小时，结束反应，反应物小心地倒入质量百分比浓度为15%的KOH(187 g)溶液中，水解180 min，静置溶液分为有机相和水相，有机相通过减压蒸馏收集馏分，得到1-萘基乙醇65.0g, 收率83%, 光学纯度55% ee。
