一类手性芳香胺类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一类手性芳香胺类化合物及其制备方法，特征是在碱性条件下，式1类化合物和式II类化合物反应：

A class of chiral amines and their preparation methods

The present invention discloses a class of chiral aromatic amine compounds and their preparation methods, which are characterized by the reaction of 1 kinds of compounds and type II compounds in alkaline conditions.

【技术实现步骤摘要】
一类手性芳香胺类化合物及其制备方法
本专利技术属于有机合成方向芳香胺类化合物制备方法
，具体涉及手性芳香胺类化合物及其制备方法。
技术介绍
手性芳香胺类化合物是一些天然产物、生物活性化合物、材料、手性配体和手性催化剂的重要结构单元。在生物活性领域，如(-)-streptonigrin这类天然产物化合物(Rao,K.V.,Biemann,K.&WoodwardR.B.J.Am.Chem.Soc.1963,85,2532-2533)，其含有与轴手性相连的苯酚与芳基胺片段，并由特殊的手性芳香胺骨架相连，这一独特的结构使其成为具有显著生物活性的抗生素，因而这一家族化合物有着相当好的抗癌、抗细菌、真菌、线虫、病毒等广泛的生物活性。在催化领域，手性芳香胺类化合物已广泛用作不对称合成中强大的手性配体或助剂。下面是部分手性芳香胺骨架的手性配体实例：在过渡金属络合物催化中，以芳香亚胺结构作为骨架的配体也有成功的应用，例如Carreira等基于具有手性的联萘胺骨架的配体与金属钛形成的络合物在催化不对称Aldol加成反应中表现出良好的催化性能(Carreira,E.M.,Singer,R.A.&Lee,W.J.Am.Chem.Soc.1994,116,8837-8838)。周其林等通过另一具有手性螺芳香胺手性配体，成功应用于铜催化下高对映选择性卡宾插入硅氢键的反应中(Zhang,Y.-Z.,Zhu,S.-F.,Wang,L.-X.&Zhou,Q.-L.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,8496-8498)。关于这些生物活性化合物及手性配体类化合物的合成关键在芳香胺骨架的构筑上，目前报道的芳香胺的制备方法主要有金属催化的硝基还原，水合肼还原法等。但这些方法均仅局限于合成外消旋的芳香胺产物，仅有的几例通过铜催化的氧化交叉偶联，及金属介入的交叉偶联制备手性芳香类化合物的合成，所用原料β-萘胺具有毒性较大缺点，环境影响较大，且亦只能得到外消旋的产物，必须通过进一步的手性拆分才能得到手性芳香胺。然而，欲获得光学纯的手性芳香胺化合物，通常需要经过消旋体的拆分，过程繁琐且不经济环保。因此，开发简单、易得的合成手性芳香胺的制备方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一类手性芳香胺类化合物及其制备方法，以发展一类通过简单、易得的原料经过烷基化、不对称重排反应实现手性芳香胺类化合物的制备，从而克服现有技术的上述缺陷。本专利技术的手性芳香胺类化合物的制备方法，其特征在于：采取两步法，具体操作步骤如下：在空气环境下，以手性苯酚类化合物及其衍生物即式1类化合物作为反应底物，卤代酰胺类化合物即式II类化合物作为烷基化试剂，将式1类化合物与式II类化合物按摩尔比1:1-6，式1类化合物与碱按摩尔比为1:1-6，以及按式1类化合物0.1倍当量的碘化钾，加入到有机溶剂中，在50-100℃反应温度条件下进行烷基化反应12-48小时，薄层色谱点板确定反应终点；再在原反应体系中加入按式1类化合物10-30倍当量的碱，90-150℃反应温度下在原来反应体系中反应3-36小时，薄层色谱点板确定反应终点，然后经过柱层析即得到相应的III、IV、V手性芳香胺类化合物，或其对映体、消旋体、非对映异构体或同位素标记的相应产物：式中的取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17各自独立地选自烷基、烷氧基、羟基、杂环、苯基、烯烃、取代苯基、卤素、氢，X为氯或溴。所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、丙酮、乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、乙醚、甲醇、乙醇，N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；所述的碱为叔丁醇钠、叔丁醇钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸锶、氢氧化钠、氢氧化钾、正丁基锂、异丁基锂或三乙胺。所述的卤代酰胺类化合物即式II类化合物为14N或同位素15N标记的卤代酰胺类化合物；可采用在二氯甲烷中将卤代酰基类化合物和各种取代基取代的胺类化合物在碱的作用下制备：式中，X选自Cl,Br,或I；R12NH2选自14N或同位素15N标记的胺类化合物；所述卤代酰基类化合物与各种取代基取代的胺类化合物的摩尔比为1:1-10；所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氨水、二乙胺或三乙胺，所述卤代酰基类化合物与碱的摩尔比为1:1-10；所述卤代酰胺类化合物即式II化合物当采用同位素15N标记的卤代酰胺类化合物作为烷基化试剂，即得到相应的同位素15N标记的III、IV、V手性芳香胺类化合物。本专利技术的采用上述方法制备的手性芳香胺类化合物，其特征在于是具有如下化学结构式的化合物或其对映体、消旋体、非对映异构体或同位素标记的相应产物：其中的手性芳香胺类化合物III、IV、V中的取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17分别独立选自氢、羟基、烯烃、杂环、烷基、烷氧基、卤素、芳基、取代芳基。上述本专利技术手性芳香胺化合物的合成方法，采取了两步法，先是以手性苯酚类化合物及其衍生物作为反应底物，卤代酰胺类化合物作为烷基化试剂，碘化钾作为添加剂，在碱的作用下进行烷基化反应；再在碱性加热的条件下，进行不对称重排反应，所得产物经水解后即得到手性芳香胺类化合物；而现有的制备手性芳香胺的合成方法，不仅要使用毒性较大的β-萘胺作为起始原料，通过偶联反应制备消旋的芳香胺化合物，然后要经过复杂的手性拆分才能得到手性芳香胺化合物。而本专利技术采取简单的“一锅两步”合成方法，反应中间体无需处理，实现了手性芳香胺类化合物的合成，简化了传统繁琐的合成步骤，简便易行，易于操作，且底物适用性非常广，能耐受多种官能团。本专利技术也成功实现了通过试剂控制反应选择性，选择性制备手性单芳基胺类化合物和双胺基类化合物；且本专利技术采取的是无金属催化体系，既经济环保，又避免了参与一些药物分子合成过程中的金属残留。本专利技术不仅成功的实现了手性芳香胺类化合物的合成，而且简化了传统的合成方法，很容易制得高产率、高光学纯度(ee值>99％)的手性芳香胺类化合物。该芳香胺类化合物，可通过进一步衍生制备成消旋或手性的芳香亚胺类配体，用作不对称催化反应的催化剂。本专利技术为开发一类新型不对称催化反应的催化剂奠定了基础，具有经济实用性和工业应用前景。具体实施方式实施例1：(R)-2'-氨基-[1,1'-联萘]-2-醇的制备(3a)在空气环境下，在反应管中加入1a(0.2mmol),2e(0.3mmol),碳酸钾(0.3mmol)，碘化钾(0.02mmol)，二甲基亚砜(2ml)作为反应溶剂，在反应管上加上橡胶塞后，放入预先升温至50℃的油浴锅中搅拌24h。薄层色谱(TLC)点板确定反应终点，当TLC板显示反应原料1a完全消失后，将反应管从油浴锅中提起，直接在反应管中加入氢氧化钾(2.0mmol),然后放入预先升温至150℃的油浴锅中搅拌4h，反应结束后，待反应管冷却至室温，加入5ml水淬灭反应，然后用乙酸乙酯萃取旋干，经柱层析分离得到目标产物3a。该类专利技术简化了传统繁琐的合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类手性芳香胺类化合物的制备方法，其特征在于：在空气环境下，以手性苯酚类化合物及其衍生物即式1类化合物作为反应底物，卤代酰胺类化合物即式II类化合物作为烷基化试剂，将式1类化合物与式II类化合物按摩尔比1:1‑6，式1类化合物与碱按摩尔比1:1‑6，以及按式1类化合物0.1倍当量的碘化钾，加入到有机溶剂中，在50‑100℃进行烷基化反应12‑48小时，薄层色谱点板确定反应终点；再在原反应体系中加入按式1类化合物10‑30倍当量的碱，90‑150℃反应3‑36小时，薄层色谱点板确定反应终点，然后经过柱层析即得到相应的III、IV、V手性芳香胺类化合物，或其对映体、消旋体、非对映异构体或同位素标记的相应产物：

【技术特征摘要】
1.一类手性芳香胺类化合物的制备方法，其特征在于：在空气环境下，以手性苯酚类化合物及其衍生物即式1类化合物作为反应底物，卤代酰胺类化合物即式II类化合物作为烷基化试剂，将式1类化合物与式II类化合物按摩尔比1:1-6，式1类化合物与碱按摩尔比1:1-6，以及按式1类化合物0.1倍当量的碘化钾，加入到有机溶剂中，在50-100℃进行烷基化反应12-48小时，薄层色谱点板确定反应终点；再在原反应体系中加入按式1类化合物10-30倍当量的碱，90-150℃反应3-36小时，薄层色谱点板确定反应终点，然后经过柱层析即得到相应的III、IV、V手性芳香胺类化合物，或其对映体、消旋体、非对映异构体或同位素标记的相应产物：式中的手性芳香胺类化合物III、IV、V中的取代基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17各自独立地选自烷基、烷氧基、羟基、杂环、苯基、烯烃、取代苯基、卤素、氢，X为氯或溴。2.如权利要求1所述手性芳香胺类化合物的制备方法，特征在于所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、丙酮、乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、乙醚、甲醇、乙醇，N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。3.如权利要求1所述手性芳香胺类化合物的制备方法，特征在于所述的碱为叔丁醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昌，常西浩，张庆林，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34