光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物和制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光学活性环戊烷‑3‑亚胺及其衍生物的合成方法，属于具体为光学活性材料技术领域。其化学结构式为，

【技术实现步骤摘要】
光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物和制备方法
本专利技术涉及一种光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物的合成方法，属于具体为光学活性材料

技术介绍
手性的环戊烷是有机合成中的重要中间体，是许多天然产物和药物分子的重要组成部分，因此此类化合物具有非常重要的生物药理活性，其合成方法往往通过多步反应才能得到，目前一锅法合成得到手性的官能化环戊烷的方法还很少见。2016年，陈小组(Wang,K.-K.；Jin,T.；Huang,X.；Ouyang,Q.；Du,W.；Chen,Y.-C.Org.Lett.2016,18,872.)报道了金鸡钠碱衍生的三级胺催化剂促进的环状氮杂共轭二烯和淀红衍生的碳酸酯的[3+2]环加成反应，合成了一系列的手性螺环吲哚环戊烯，但是该反应的原料淀红衍生的碳酸酯制备过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种过程简单、产率高的光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物。具体的技术方案是：光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物，其特征在于：其化学结构式为，其中R1是芳基、杂原子取代的芳基；R2是氢、甲基、甲氧基；R3是甲基、乙基。该光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物，由以下方法制得：以环状氮杂共轭二烯化合物与乙烯基环丙烷为原料，以甲苯、卤代烷烃、醚类为溶剂，将环状氮杂共轭二烯化合物、乙烯基环丙烷和甲苯以比例1mmol:1-4mmol:10-20mL混合溶解，加入物质的量为环状氮杂共轭二烯5-15mol％的Pd(dba)2和10-30mol％的手性膦配体作为催化剂，在室温下搅拌12-48h直至反应完毕，反应完毕的混合物加入饱和氯化铵水溶液，以乙酸乙酯萃取，所得的有机相，经无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂后经柱层析分离纯化，得到光学活性的环戊烷-3-亚胺及其衍生物。反应过程为：上列反应式中，R1是芳基、杂原子取代的芳基；R2是氢、甲基、甲氧基；R3是甲基、乙基。以手性膦配体与钯络合物为催化剂得到具有光学活性的官能化环戊烷。其中，所述的手性膦配体为BINAP、DIOP、手性亚膦酰胺配体中的一种或两种以上混合物，即所述的手性膦配体为以下任一种或两种以上混合物：其中，所述的环状氮杂共轭二烯化合物为以下的一种：(E)-4-苯乙烯基苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-氟苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-氯苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-溴苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-三氟甲基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-甲基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-甲氧基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-氟苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-氯苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-溴苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-硝基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-甲氧基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(4-氟苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(4-氯苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(4-三氟甲基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(4-甲基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(4-甲氧基苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(3-噻吩乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-6-甲基-4-苯乙烯基苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-6-甲氧基-4-苯乙烯基苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物。所述的乙烯基环丙烷为乙烯基环丙烷二甲酸甲酯或乙烯基环丙烷二甲酸乙酯。本专利技术提供的光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物的制备方法，以环状氮杂共轭二烯化合物与乙烯基环丙烷为原料，甲苯作为溶剂，手性膦配体和钯络合物作为催化剂反应2-48h合成，其产率在50-98％之间，产物光学纯度为88-97％ee，比现有方法的产率高，并且制备过程简单。具体实施方式以下通过实施例说明本专利技术的具体实施方式。实施例1光学活性的环戊烷-3-亚胺3a的合成，其反应式为：干燥的试管中加入Pd(dba)2(5.8mg,0.010mmol)、手性亚膦酰胺配体(7.2mg,0.012mmol)，用氮气置换试管中的空气后，加入1mL无水无氧的甲苯，室温搅拌30分钟后，往其中注入环化的氮杂共轭二烯1a和乙烯基环丙烷二甲酸甲酯2a。上述混合物在室温下搅拌反应48h，反应混合物加入5mL饱和氯化铵水溶液，乙酸乙酯萃取反应液三次，每次10mL，合并有机相，再经无水硫酸钠干燥。蒸出溶剂后经柱层析分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)，得到环戊烷-3-亚胺3a。产率90％，白色固体，98％ee(IA,正己烷：异丙醇＝90：10，波长254nm，流速:1.0mL/min,t(major)＝13.9min,t(minor)＝19.6min)。该产物的核磁共振谱为：1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm),7.79(d,J＝7.0Hz,1H),7.70-7.66(m,1H),7.43-7.39(m,1H),7.33-7.31(m,2H),7.27-7.20(m,4H),5.73-5.64(m,1H),4.91-4.88(m,2H),4.78(d,J＝16.8Hz,1H),4.56-4.51(m,1H),3.79(s,3H),3.63-3.55(m,1H),3.31(s,3H),3.15-3.09(m,1H),2.25-2.21(m,1H).13CNMR(100MHz,CDCl3,ppm):δ178.1,171.7,171.5,153.7,137.1,136.7,136.1128.5,128.2,127.8,127.5,125.7,119.2,117.5,116.9,64.2,52.8,52.3,51.9,51.0,47.0,41.2。实施例2光学活性的环戊烷-3-亚胺3b的合成，其反应式为：干燥的试管中加入Pd(dba)2(5.8mg,0.010mmol)、手性亚膦酰胺配体(7.2mg,0.012mmol)，用氮气置换试管中的空气后，加入1mL无水无氧的甲苯，室温搅拌30分钟后，往其中注入环化的氮杂共轭二烯1b和乙烯基环丙烷二甲酸甲酯2a。上述混合物在室温下搅拌反应48h，反应混合物加入5mL饱和氯化铵水溶液，乙酸乙酯萃取反应液三次，每次10mL，合并有机相，再经无水硫酸钠干燥。蒸出溶剂后经柱层析分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)，得到环戊烷-3-亚胺3b。产率84％，无色油状，94％ee(IA,正己烷：异丙醇＝98：2，波长254nm，流速:1.0mL/min,t(major)＝53.5min,t(minor)＝64.5min)。该产物的核磁共振谱为：1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm),7.83(d,J＝7.9Hz,1H),7.69-7.65(m,1H),7.47-7.37(m,2H),7.23-7.18(m,2H),7.09-7.05(m,1H),6.98-6.93(m,1H),5.70-5.61(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学活性环戊烷‑3‑亚胺及其衍生物，其特征在于：其化学结构式为，

【技术特征摘要】
1.光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物，其特征在于：其化学结构式为，其中，R1是芳基、杂原子取代的芳基；R2是氢、甲基、甲氧基；R3是甲基、乙基。2.根据权利要求1所述的光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：以环状氮杂共轭二烯化合物与乙烯基环丙烷为原料，以甲苯、卤代烷烃、醚类为溶剂，将环状氮杂共轭二烯化合物、乙烯基环丙烷和四氢呋喃以比例1mmol:1-4mmol:10-20mL混合溶解，加入物质的量为环状氮杂共轭二烯5-15mol％的Pd(dba)2和10-30mol％的手性膦配体作为催化剂，在室温下搅拌12-48h直至反应完毕，反应完毕的混合物加入饱和氯化铵水溶液，以乙酸乙酯萃取，所得的有机相，经无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂后经柱层析分离纯化，得到光学活性的环戊烷-3-亚胺及其衍生物。3.根据权利要求2所述的光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物的制备方法，其特征在于：所述的手性膦配体为以下任一种或两种以上混合物：4.根据权利要求2所述的光学活性环戊烷-3-亚胺及其衍生物的制备方法，其特征在于：所述的环状氮杂共轭二烯化合物为以下的一种：(E)-4-苯乙烯基苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-氟苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-氯苯乙烯基)苯并氧杂噻嗪2,2-二氧化物、(E)-4-(2-溴苯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚文道，陈博，周青，刘全忠，
申请(专利权)人：西华师范大学，
类型：发明
国别省市：四川,51