本发明属于不对称反应，具体涉及一种亚磷酰胺配体及其制备方法和应用。
背景技术：
1、亚磷酰胺是目前公认的一类非常通用且容易获得、适用于不对称催化领域的良好手性配体，它们的模块化结构能够创建配体库，并有助于针对特定的催化反应进行微调。其分子结构是以分子中含有可配位的p-n键为特征，可与许多的金属配位形成手性物种，从而催化不对称反应的发生，其具有广泛的适用范围，可诱导多种手性环境的生成；并且，随着领域的不断发展，其单齿性质在使用混合配体的组合催化中也是必不可少的。
2、自从1996年feringa等(angew.chem.,int.ed.1996,35,2374.)开发了第一个手性亚磷酰胺配体(该配体是由binol衍生而来的具有c2对称性的轴手性单齿磷配体)以来，大量的由binol骨架衍生而来的亚磷酰胺配体得到开发和应用。
3、最近，由于周其林等和birman等的开创性贡献(tetrahedron:asymmetry.1999,10,125-131；tetrahedron:asymmetry.2002,13,1363-1366；acc.chem.res.2008,41,581-593；acc.chem.res.2012,45,1365-1377.)，spinol已成为另一种优越的手性骨架，其刚性构象和化学稳健性是赋予这种结构及其变体对不对称催化至关重要的突出特征，其骨架在亚磷酰胺中的应用也得到了有效的开发。
4、虽然binol和spinol都是通用的，但它们的性质和催化行为，包括它们的亚磷酰胺衍生物，有时是互补的。例如，基于binol的催化剂有时表现出更好的催化活性，而基于spinol的催化剂通常表现出较好的不对称诱导能力。因此，当不能在这两个特征上实现协同作用时，将遇到一个困境。
5、近来，孙建伟等开发了一种新的结构sphenol(j.am.chem.soc.2021,143,12445-12449.)，这是一种有望综合binol和spinol两个骨架优势的新型骨架，其应用还未得到充分开发，因此可以将sphenol骨架引入亚磷酰胺。
6、至此，亚磷酰胺配体的分子骨架经历了从binol，spinol，taddol到如今的sphenol的改变：
7、
8、相较于前三种发展较好的亚磷酰胺骨架，具有第四种骨架(即sphenol双酚骨架)的亚磷酰胺配体还有较大的发展空间。不过目前对sphenol螺环亚磷酰胺配体的改造大多数还停留在双酚的手性控制端，而涉及n端的芳环上的改造还没有涉及增加稠环杂环芳烃的改造。
技术实现思路
1、本发明的发明目的是提供一种亚磷酰胺配体及其制备方法和应用，为不对称反应提出了一种新的催化手段。
2、为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
3、一种亚磷酰胺配体，该亚磷酰胺配体的结构式如式(ⅰ)所示：
4、
5、式(ⅰ)中，a、b、c位置的基团独立地选自氢、苯环或稠环，且至少有一个位置的基团选自苯环或稠环。
6、本发明首次在sphenol双酚骨架上引入咔唑稠杂环，从而获得了一种全新的亚磷酰胺配体结构。引入咔唑稠杂环后，该亚磷酰胺配体因共轭体系扩大，π电子云扩大，不仅与金属的配位增加了，而且具有了一定的位阻作用；与咔唑和亚氨基芪相比，不仅在催化炔胺[2+2+2]环加成反应时对目标产物对映异构体的控制有所提升，而且能够有效地扩大亚磷酰胺配体的应用范围，使之能应用到多种不同的不对称反应中，为亚磷酰胺配体的改造提供了新的思路。
7、作为优选，上述的亚磷酰胺配体的结构式如式(ⅱ)或(ⅲ)所示：
8、
9、式(ⅱ)所示的亚磷酰胺配体命名为phos a，式(ⅲ)所示的亚磷酰胺配体命名为phos b。
10、本发明还提供了上述的亚磷酰胺配体的制备方法，该制备方法包括：在惰性气氛下，以稠环咔唑、磷供体和sphenol双酚骨架为原料，经亲核取代反应合成所述的亚磷酰胺配体。
11、具体地，该制备方法包括以下步骤：
12、(1)将碱、溶剂和磷供体混合，在冰浴中混匀，获得溶液a；
13、其中，所述的碱包括三乙胺或其他不与底物反应的碱，所述的磷供体包括三氯化磷，所述的溶剂包括超干级二氯甲烷或四氢呋喃或其他不影响反应进行的溶剂；
14、三乙胺与sphenol双酚骨架的当量比为(6-10):1，更优选为8:1；三氯化磷与sphenol双酚骨架的当量比为(1-2.5):1，更优选为1.5:1；
15、(2)在惰性气氛下，向溶液a中加入稠环咔唑，在冰浴中混匀后，置于25-55℃下搅拌过夜，获得溶液b；
16、其中，所述的稠环咔唑的结构式如式(ⅳ)或(ⅴ)所示：
17、
18、所述的稠环咔唑与sphenol双酚骨架的当量比为(1-3):1，更优选为1.5:1；
19、(3)在惰性气氛下，向溶液b中加入sphenol双酚骨架，先冰浴反应3-15min(优选为3-5min)，而后室温反应4-5h，即获得所述的亚磷酰胺配体。
20、本发明还提供了上述的亚磷酰胺配体在催化炔胺[2+2+2]环加成反应中的应用，作为优选，在炔胺[2+2+2]环加成反应体系中，该亚磷酰胺配体的含量为5mol％。
21、试验发现，在铱催化的炔胺[2+2+2]环加成反应中，phos a的参与使得目标产物的产率达到62％，ee值达到66％；phos b的参与使得目标产物的产率达到66％，ee值达到63％。
22、本发明还提供了上述的亚磷酰胺配体在催化吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应中的应用，作为优选，在吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应体系中，该亚磷酰胺配体的含量为10mol％。
23、试验发现，在铑催化的吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应中，phos a的参与使得目标产物的产率达到52％，ee值达到47％；phos b的参与使得目标产物的产率达到40％，ee值达到49％。
24、本发明还提供了上述的亚磷酰胺配体在催化不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应中的应用，作为优选，在不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应体系中，该亚磷酰胺配体的含量为5mol％。
25、试验发现，在铑催化的不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应中，phos a的参与使得目标产物的产率达到66％，ee值达到60％；phos b的参与使得目标产物的产率达到40％，ee值达到53％。
26、可以看出，本发明的亚磷酰胺配体在炔胺[2+2+2]环加成反应、吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应、不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应中均能发挥一定的手性诱导作用。
27、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
28、本发明首次在sphenol双酚骨架上引入咔唑稠杂环，从而获得了一种全新的亚磷酰胺配体结构。引入咔唑稠杂环后，该亚磷酰胺配体因共轭体系扩大，π电子云扩大，不仅与金属的配位增加了，而且具有了一定的位阻作用；与咔唑和亚氨基芪相比，不仅在催化炔胺[2+2+2]环加成反应时对目标产物对映异构体的控制有所提升，而且能够有效地扩大亚磷酰胺配体的应用范围，使之能应用到多种不同的不对称反应(包括炔胺[2+2+2]环加成反应、吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应、不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应)中，为亚磷酰胺配体的改造提供了新的思路。
1.一种亚磷酰胺配体，其特征在于，结构式如式(ⅰ)所示：
2.如权利要求1所述的亚磷酰胺配体，其特征在于，结构式如式(ⅱ)所示：
3.如权利要求1所述的亚磷酰胺配体，其特征在于，结构式如式(ⅲ)所示：
4.如权利要求1-3中任意一项所述的亚磷酰胺配体的制备方法，其特征在于，包括：在惰性气氛下，以稠环咔唑、磷供体和sphenol双酚骨架为原料，经亲核取代反应合成所述的亚磷酰胺配体。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碱包括三乙胺，所述的磷供体包括三氯化磷，所述的溶剂包括超干级二氯甲烷或四氢呋喃；
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的稠环咔唑的结构式如式(ⅳ)或(ⅴ)所示：
8.如权利要求1-3中任意一项所述的亚磷酰胺配体在催化炔胺[2+2+2]环加成反应中的应用。
9.如权利要求1-3中任意一项所述的亚磷酰胺配体在催化吲哚炔胺和邻卞氰基苯硼酸酯的[4+2]环化反应中的应用。
10.如权利要求1-3中任意一项所述的亚磷酰胺配体在催化不对称叠氮-内炔[3+2]环加成反应中的应用。
