具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)s-二苯基脯氨醇類(lèi)手性有機(jī)小分子化合物及其合成方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)S-二苯基脯氨醇的合成方法，其步驟包括：第一步，以(S)-1-N-叔丁氧羰基-2，3-二氫-2-吡咯甲酸乙酯進(jìn)行Simmons-Smith環(huán)丙烷反應(yīng)；第二步，將第一步獲得的對(duì)映異構(gòu)體進(jìn)行分別進(jìn)行格式反應(yīng)；第三步，將第二步獲得的反應(yīng)產(chǎn)物分別進(jìn)行脫除氨基保護(hù)的反應(yīng)，獲得具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的S-二苯基脯氨醇。該方法工藝合理、操作簡(jiǎn)單、成本低廉，不需要進(jìn)一步進(jìn)行手性制備和拆分得到光學(xué)純度的對(duì)映體產(chǎn)物，是理想的合成具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的R-二苯基脯氨醇的方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)S- 二苯基脯氨醇類(lèi)手性有機(jī)小分子化合物及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化合物制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種新型的具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的S-二苯基脯氨醇及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)小分子化合物催化的不對(duì)稱(chēng)反應(yīng)在過(guò)去的十多年中得到迅猛的發(fā)展，已成為公認(rèn)的和有機(jī)金屬催化、酶催化具有同等地位的第三類(lèi)有潛力的不對(duì)稱(chēng)合成方法。然而，已有的有機(jī)小分子化合物大都是利用價(jià)廉易得的天然產(chǎn)物為手性源，其結(jié)構(gòu)類(lèi)型有限。在不改變其催化活性的前提下，對(duì)其結(jié)構(gòu)的修飾和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)多樣性方面又存在一定的局限性，因而造成了催化反應(yīng)類(lèi)型較少及催化反應(yīng)的普適性有限等問(wèn)題。
[0003]1987年，Corey等人首次在將S- 二苯基脯氨醇(hay_a)作為手性-催化劑應(yīng)用在前手性酮的不對(duì)稱(chēng)還原中，高效率、高產(chǎn)率以及高對(duì)映選擇性地得到手性仲醇(J.Am.Chem.Soc.1987，109，5551 ；Angew.Chem.1nt.Ed.1998，37，1986)，Hayashi 研究小組對(duì)一系列的脯氨醇及其娃醚催化劑Hay-b-d進(jìn)行了嘗試(Angew.Chem.，Int.Ed.,2005,44,4212-4215.)。相比于催化劑Hay_a，這些催化劑的催化效果顯著提升:產(chǎn)物都達(dá)到99% ee值。但隨著娃醚基團(tuán)位阻的增大，催化反應(yīng)的速率下降。2008年,Hayashi等人還首次使用乙醛作為醛供體進(jìn)行催化嘗試，雖然醛供體發(fā)生改變，但使用1，4_ 二氧六環(huán)作為溶劑時(shí)，仍然能夠獲得極佳的對(duì)映選擇性(92% -98% )0
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的S-二苯基脯氨醇手性有機(jī)小分子化合物，其特征在于: 所述有機(jī)小分子化合物結(jié)構(gòu)式如化學(xué)式I所示:
2.權(quán)利要求1所述的具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的S-二苯基脯氨醇手性有機(jī)小分子化合物的制備方法，其特征在于，包括: 第一步，以(S) -1-N-叔丁氧擬基-2, 3- 二氧~2~吡略甲酸乙酷進(jìn)打Simmons-Smith環(huán)丙烷反應(yīng)，獲得對(duì)映異構(gòu)體； 第二步，將第一步獲得的對(duì)映異構(gòu)體進(jìn)行分別進(jìn)行格式反應(yīng)； 第三步，將第二步獲得的反應(yīng)產(chǎn)物分別進(jìn)行脫除氨基保護(hù)的反應(yīng)，獲得具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)R- 二苯基脯氨醇手性有機(jī)小分子化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述第一步具體為將(S)-1-N-叔丁氧羰基-2，3-二氫-2-吡咯甲酸乙酯與二乙基鋅(ZnEt2)和氯碘甲烷(CH2ClI)混合反應(yīng)，獲得對(duì)映異構(gòu)體(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯和(IR，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯，獲得的對(duì)應(yīng)異構(gòu)體混合物采用乙二胺四乙酸的水溶液和胺類(lèi)水溶液處理，提高兩者的的對(duì)映選擇性，對(duì)映異構(gòu)體(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷_(kāi)3_甲酸乙酯和(IR，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯的摩爾比>20:1，隨后采用體積比乙酸乙酯/正庚烷=1 / 20的混合淋洗液進(jìn)行色譜層析柱分離，分別得到產(chǎn)物(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯和(1R，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述第一步中，(S)-1-N-叔丁氧羰基-2，3-二氫-2-吡咯甲酸乙酯與二乙基鋅(ZnEt2)和氯碘甲烷(CH2ClI)按照摩爾比1:0.5~2:1~2混合，更進(jìn)一步優(yōu)選1/0.5/1或1/1/1或1/1/2或1/2/2，維持在反應(yīng)溫度-20°C~_15°C的條件下，反應(yīng)22~24h。
5.如權(quán)利要求2至4所述的制備方法，其特征在于:所述第一步中，胺類(lèi)水溶液為胺類(lèi)水溶液為乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、異丙胺和叔丁胺水溶液中的任意一種。
6.如權(quán)利要求2至5所述的制備方法，其特征在于:所述第二步具體為將第一步獲得的(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯和(1R，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯各自與鎂、溴苯混合，進(jìn)行格式反應(yīng)，獲得(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷_(kāi)3_ 二苯基甲醇和(IR，3S, 5R)-N-叔丁氧擬基_2_氣雜雙環(huán)[3,1,0]己燒-3-二苯基甲醇。
7.如權(quán)利要求2至6所述的制備方法，其特征在于:所述第二步中，(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯和(1R，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-甲酸乙酯各自與鎂、溴苯的反應(yīng)摩爾比為1:2.1~2.5:4.2~5，反應(yīng)條件為維持溫度為65~75°C的條件下反應(yīng)2~4h。
8.如權(quán)利要求2至7所述的制備方法，其特征在于:所述第三步具體為將第二步獲得的產(chǎn)物(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷_(kāi)3_ 二苯基甲醇和(1R，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-二苯基甲醇各自與三氟乙酸進(jìn)行酸性條件下的酰胺水解反應(yīng)，獲得(lS，3S，5S)-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷_(kāi)3_ 二苯基甲醇和(IR，3S，5R)-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-二苯基甲醇。
9.如權(quán)利要求2至8所述的制備方法，其特征在于:所述第三步中，(1S，3S，5S)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-二苯基甲醇和(1R，3S，5R)-N-叔丁氧羰基-2-氮雜雙環(huán)[3，1，0]己烷-3-二苯基甲醇各自與三氟乙酸的反應(yīng)摩爾比為1: 1.0~1.5，反應(yīng)條件為保持溫度5°C反應(yīng)2~4h。
10.采用權(quán)利要求2至9所述的制備方法 制備的具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的S-二苯基脯氨醇作為催化劑的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01J31/02GK103467362SQ201310411992
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】余焓, 張俊勇, 謝景力 申請(qǐng)人:嘉興學(xué)院