一种手性硒脲类化合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种具有硒脲基结构的手性化合物，同时提供了该硒脲手性化合物的制备方法和应用。新化合物的结构如下：和该化合物用作手性位移试剂来检测手性羧酸、手性醇、手性氨基醇等多种手性化合物的光学纯度，操作简单、化学位移差值大，是一种快速高效、方便实用的检测手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于手性化合物合成
，具体涉及一种具有硒脲基结构的手性化合物，同时还涉及该硒脲化合物的合成方法及其在手性识别中的应用。
技术介绍
硒脲及其衍生物既是一类重要的具有抗菌、抗肿瘤和抗癌等生物活性的化合物，又是一类重要的有机合成中间体，并且在农药、医药、光学材料、电子工业等诸多领域中有广泛的应用。然而，关于手性硒脲的报道却极为少见。鉴于手性硫脲在手性催化和手性识别中已取得了巨大成功，而硒与硫为同族元素，其衍生物在结构、性能上有很强的相似性，同时又由于其原子半径比硫大使其具有特异性，因此开发手性硒脲类化合物的结构和性能具有广阔的发展前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有硒脲基结构的手性化合物，具有手性识别多种官能团化合物的能力，同时提供该硒脲手性化合物的制备方法和应用。本专利技术提供的具有硒脲基结构的新型手性化合物的特征在于：结构由下列化学式表示本专利技术提供的具有硒脲基结构的新型手性含硒化合物的制备方法的特征在于：以手性1,2-二苯基乙二胺为手性源，3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯为关键中间体合成。本专利技术提供的具有硒脲基结构的新型手性化合物的应用特征在于以合成的新型手性硒脲化合物为手性位移试剂，利用核磁共振仪对手性化合物的光学纯度进行检测。本专利技术首次开发了用具有硒脲基结构的手性试剂通过核磁共振仪来快速检测手性化合物光学纯度的方法。该方法操作简单、化学位移差值大，是一种快速高效、方便实用的检测手段，可用于手性羧酸、手性醇、手性氨基醇等多种手性化合物的光学纯度的高通量检测。本专利技术采用如下技术方案:手性硒脲具体合成方案如下：1)将式I化合物和甲醛溶液反应得到式II化合物；2)将式II化合物先与三光气或光气反应然后与硒反应得到关键中间体式III化合物；3)将式III化合物与手性1,2-二苯基乙二胺缩合得到目标产物；各化合物结构式如下：手性硒脲具体应用方案如下：1)a)将待测样品的外消旋和手性硒脲试剂加入核磁管中，加入氘代溶剂溶解，然后利用核磁共振仪测试，找出被手性试剂拆分开的待测样品的特征信号峰；b)然后将该待测样品任一种已知绝对构型的手性样品(R或S型)溶于氘代溶剂中，加入手性硒脲试剂记录核磁信号，与a)中获得的NMR信号对照，确定被拆分开的特征信号峰前后两个信号各对应的绝对构型；c)将待测样品和手性硒脲试剂转移入核磁管，加入氘代溶剂溶解后放入核磁共振仪测试。将获得的谱图中被拆分开的两组特征信号峰积分，根据积分面积计算出待测样品的光学纯度，两组峰中较大的峰对应的绝对构型即为该待测样品主要对映体组分的绝对构型。2)在没有待测样品的外消旋体或单一对映体或不需要获取待测样品的绝对构型时，方案1)也可以直接简化为将待测样品和手性硒脲试剂加入核磁管，然后加入氘代溶剂溶解后放入核磁共振仪测试。将获得的谱图中被拆分开的两组特征信号峰积分，根据积分面积计算出待测样品的光学纯度。具体实施方式本专利技术采用3,5-二三氟甲基苯胺为原料经甲酰化、脱氢、硒代等步骤获得制备硒脲的关键中间体3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯，然后将该关键中间体与手性的1,2-二苯基乙二胺缩合制得手性硒脲试剂。制得的新型手性硒脲试剂主要用于通过核磁共振仪来检测手性化合物的光学纯度。具体过程是利用核磁共振仪分别记录一定浓度的外消旋体样品、手性硒脲试剂以及两者的混合物的NMR信号；通过对照分析三组谱图，找出被手性硒脲试剂拆分开的手性待测样品的特征信号峰确定为目标观测峰；再测试一种已知绝对构型的手性样品与手性硒脲试剂混合物的NMR信号，通过对照化学位移确定目标观测峰的前后两组信号各对应的手性样品的绝对构型；最后记录待测手性样品和手性硒脲试剂混合物的NMR谱图。目标观测峰的较大信号对应的手性样品的绝对构型即为待测样品的主要组分绝对构型。对两组特征信号峰积分，两个积分面积之差与两个积分面积之和的商乘100％即为待测样品的光学纯度。在没有待测样品的外消旋体或单一对映体或不需要获取待测样品的绝对构型时，直接测试待测手性样品和手性硒脲试剂混合物的NMR谱图，根据被拆分开的两组特征信号峰积分面积计算出待测样品的光学纯度。对于手性硒脲试剂的制备过程中所使用的原料为3,5-二三氟甲基苯胺，甲酰化所用的试剂为甲酸，催化剂为氯化锌，反应温度可以在室温至90度之间，反应时间3-24小时；甲酰化产物脱氢所用的试剂为三光气或者光气，硒代所用的试剂为硒粉，溶剂可以为干燥的二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃等一种或其混合物，反应温度为溶剂的回流温度，反应时间为加入硒粉前3-8小时，加入硒粉后12-24小时，反应要在避光下完成，产物异硒氰酸酯要经过柱层析来提出，淋洗溶剂可以为干燥的正己烷、正戊烷、石油醚等；缩合一步反应要在避光下完成，所用的手性的1,2-二苯基乙二胺可以为R型或S型，反应可以在干燥的二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、苯、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯溶剂中完成，反应时间为3-12小时，反应温度为0-50度。对于测试过程所使用的手性硒脲试剂为(R，R)-1,2-二[(3,5-双三氟甲基苯基)硒脲基]-1,2-二苯基乙烷或(S，S)-1,2-二[(3,5-双三氟甲基苯基)硒脲基]-1,2-二苯基乙烷；所使用的手性硒脲试剂可以单独使用或在吡啶、三乙胺、N，N-二甲基-4-氨基吡啶、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷做辅助试剂下使用；适用范围包括手性羧酸、手性醇、手性氨基醇、手性酰胺、手性环氧、手性亚砜、多官能团药物分子等诸多类型化合物；手性硒脲试剂和被测底物可以在1mMol/L-100mMol/L的浓度范围内进行测试，手性硒脲试剂相对被测底物可以在0.1当量-10当量范围内使用；所使用的氘代溶剂可以为氘代氯仿、氘代苯、氘代四氢呋喃、氘代甲苯、氘代二氯甲烷等单一溶剂或混合物，优先选择氘代氯仿或氘代氯仿和氘代苯混合物；使用的核磁共振仪可以为300MHz、400MHz、500MHz、600MHz及更高分辨率的仪器，测试温度可以为-50-50℃。以下利用实施案例具体的说明本专利技术。但本专利技术不限于实施案例中所示的形态，具体的实施方式可以在本专利技术的具体实施方式说明的范围内进行各种变更。例1中间体3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯的合成将10g3,5-二三氟甲基苯胺和1.2g无水氯化锌加入到50mL圆底烧瓶中，室温下滴加入甲酸10mL，加毕继续室温搅拌10分钟，然后将混合物加热至70度反应约5小时。将反应混合物冷却至室温，加入40mL乙酸乙酯稀释，然后依次用水、食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后减压浓缩的粗产物，再用无水乙醇重结晶得到甲酰胺10.66g。将1g甲酰胺溶于干燥的二氯甲烷，加入2.25mL的三乙胺和2g的4A分子筛，在回流状态下滴加入0.7g三光气的二氯甲烷溶液，滴加完继续加热回流反应4小时然后冷却至室温，将0.8g的硒粉加入反应混合物，避光下继续加热回流12小时。然后，将反应物冷却至室温，过滤，滤液将浓缩后得粗品再经过快速柱层析分离得到纯的3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯中间体0.5g。例21，2-二苯基乙二胺衍生的双硒脲手性试剂的合成将0.21g(S,S)-1,2-二苯基乙二胺溶于干燥的二氯甲烷，加入3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯0.64本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有硒脲基结构的手性化合物，其特征在于：结构由下列化学式表示

【技术特征摘要】
1.一种具有硒脲基结构的手性化合物，其特征在于：结构由下列化学式表示2.权利要求1所述的化合物的制备方法，其特征在于：以手性1,2-二苯基乙二胺为手性源，3,5-二三氟甲基苯基异硒氰酸酯为关键中间体合成，步骤如下：1)将式I化合物和甲醛溶液反应得到式II化合物；2)将式II化合物先与三光气或光气反应然后与硒反应得到关键中间体式III化合物；3)将式III化合物与手性1,2-二苯基乙二胺缩合得到权利要求1所述的化合物；各化合物结构式如下：3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤1)的反应温度为室温到90度，反应时间为3-24小时。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤2)的反应温度为溶剂的回流温度，反应时间为加入硒粉前3-8小时，加入硒粉后12-24小时，溶剂可以为干燥的二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃中的一种或其混合物，反应要在避光下完成，产物异硒氰酸酯要经过柱层析来提出，淋洗溶剂可以为干燥的正己烷、正戊烷、石油醚。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3)的反应时间为
\t3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：边广岭，宋玲，杨士伟，黄华银，宗华，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35