一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种手性多齿氮配体化合物L的制备方法，在溶剂、缩合剂中，2‑吡啶甲醛衍生物与R构型的叔丁基亚磺酰胺发生缩合反应，利用硅胶过柱分离得吡啶亚胺中间体；然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂加成反应，利用硅胶过柱分离得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；用酸去掉叔丁基亚磺酰基保护基，得到手性吡啶伯胺盐；将此手性吡啶伯胺盐与4‑卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。本发明专利技术合成的手性多齿氮配体化合物L，克服了部分席夫碱配体的缺陷，在稳定性和柔韧度方面均很好，且由于自身的手性结构，拥有分子识别和配位能力，在主客体化学和配位化学中有着广阔的应用前景。

A chiral multi dentate nitrogen ligand compound and its preparation and Application

The invention discloses a preparation method of chiral multi tooth nitrogen ligand compound L. in solvent and condensation agent, 2 \u2011 pyridoxal derivative condenses with tert butylsulfonamide of R configuration, and then the intermediate of pyrimidine is separated by silica gel through column; then the intermediate of pyrimidine is added with Grignard reagent, and the chiral pyridylsulfonamide is separated by silica gel through column Intermediate; the chiral pyridyl primary amine salt is obtained by removing the tert butyl sulphonyl protecting group with acid; the nucleophilic substitution reaction between the chiral pyridyl primary amine salt and 4 \u2011 halomethyltriazole is carried out under the alkaline condition, namely, the target product chiral multi tooth nitrogen ligand compound L is obtained. The chiral multi tooth nitrogen ligand compound L, which overcomes the defects of some Schiff base ligands, has good stability and flexibility, and has the ability of molecular recognition and coordination due to its own chiral structure, and has broad application prospects in host guest chemistry and coordination chemistry.

【技术实现步骤摘要】
一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用
本专利技术属于化学物质及其合成
，涉及一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
席夫碱是应用非常广泛的配体，最早是由Schiff.H在1964年发现的，他在研究伯胺与活泼羰基的反应时发现了席夫碱，该类化合物可以和元素周期表中的大多数金属形成不同的配合物。(KumarV,SharmaS,SharmaU,etal.Greenchemistry,2012,14,3410-3414)。人们研究发现部分席夫碱配体与金属配合物的稳定性较差，席夫碱的这一缺陷制约了它在配位化学中的应用范围。但是将席夫碱配体选择性地还原，可以在一定程度上解决部分席夫碱稳定性差的问题。(LangS,CorrM,MuirN,etal.Tetrahedronletters,2005,46,4027-4030；ZhaoW,DongX,JiangM,eta1.Organicletters,2012,14,1420-1423)。席夫碱还原化合物柔韧性较席夫碱有较大提高，在参与配位时有更大的自由度,而且芳香族席夫碱还原化合物还是高分子化合物、医药以及农药的重要组成部分。(AzamA,AhmedAS,OvesM,etal.Internationaljournalofnanomedicine,2012,7,3527-3535；McshanD,ZhangY,DengH,etal.Journalofenvironmentalscienceandhealth,partC:environmentalcarcinogenesis&ecotoxicologyreviews,2015,33,369-384.)。众所周知，手性化合物在手性药物的设计合成、非线性光学器件、手性高分子化合物、生命过程的研究以及手性识别和手性复制的机理研究等方面有着广泛的应用，化学合成也一直是现代药物发现和发展的基石之一。以此衍生的手性科学与技术对生物化学、材料学及国民经济都产生了巨大的推动作用。(PunnaS,KuzelkaJ,WangQ,FinnM.G.Angew.Chem.,IntEd.2005,44,2215-2220；MoraguesM.E.,Martinez-ManezR.,SancenonFChem.Soc.Rev.2011,40,2593-2643)。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种手性多齿氮杂配体化合物及其制备方法和应用，该化合物解决了部分席夫碱配体稳定性差的问题，同时使新合成的配体化合物具备手性中心，为其在主客体化学和配位化学中的应用拓宽思路。本专利技术是在国家自然科学基金面上项目(NO21871093)资助下完成的，本专利技术目的通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种手性多齿氮杂配体化合物L，其具有如下式(1)所示的结构：其中，R1为烷基、芳基；R2为烷基、芳基；Ar为苯基、烷基取代的苯基。优选地，R1为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；R2为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；Ar为苯基、C1-C10烷基取代的苯基。进一步优选地，R1为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；R2为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；Ar为苯基、2，6-二甲基取代的苯基、2，6-二异丙基取代的苯基。本专利技术还提供一种手性多齿氮杂配体化合物L的制备方法，包括：(1)在溶剂和缩合剂中，以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，得到吡啶亚胺中间体；(2)然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂进行加成反应，得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；(3)在溶剂中，用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐；(4)在溶剂中，将所述手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。步骤(1)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃。步骤(1)中，所述缩合剂为钛酸四异丙酯、四氢吡咯、哌啶等中的一种或多种；优选地，为钛酸四异丙酯。步骤(1)中，所述缩合反应的温度为25-65℃；优选地，为50℃。步骤(1)中，所述缩合反应的时间为8-24h；优选地，为12h。步骤(1)中，所述2-吡啶甲醛衍生物、R构型的叔丁基亚磺酰胺、缩合剂的摩尔比为1：1.1-1.5：2-4；优选地，为1：1.2：3。步骤(1)中，所述溶剂的用量是按照每1g2-吡啶甲醛添加8-16mL溶剂；优选地，为10mL。步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃。步骤(2)中，所述格氏试剂为烷基格氏试剂、芳基格氏试剂等中的一种或多种；优选地，为芳基格氏试剂。其中，所述烷基格氏试剂包括甲基格氏试剂、苄基格氏试剂；优选地，为苄基格氏试剂。其中，所述芳基格氏试剂包括苯基格式试剂、取代苯基格氏试剂；优选地，为苯基格氏试剂。所述取代苯基格氏试剂包括4-甲氧基取代的苯基格氏试剂、4-甲基取代的苯基格氏试剂。步骤(2)中，所述吡啶亚胺中间体与格氏试剂摩尔比为1：1.5-2.5；优选地，为1：2.0。步骤(2)中，所述反应的温度为-78-25℃；优选地，为-40℃。步骤(2)中，所述反应的时间为3-10h；优选地，为5h。步骤(3)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇等中的一种或多种；优选地，为甲醇。步骤(3)中，所述强酸为硫酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸等中的一种或多种；优选地，为盐酸。步骤(3)中，所述手性吡啶亚磺酰胺中间体、强酸的摩尔比为1:2-5；优选地，为1：3。步骤(3)中，所述反应的时间为2-6h；优选地，为4h。步骤(4)中，所述溶剂为乙腈、四氢呋喃、甲苯等中的一种或多种；优选地，为乙腈。步骤(4)中，所述碱为无水碳酸钾、碳酸铯、无水磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种或多种；优选地，为无水碳酸钾。步骤(4)中，所述手性吡啶伯胺盐、4-卤甲基三氮唑及碱的摩尔比为1：2.1-3.0：4.0-6.0；优选地，为1：2.1：4。步骤(4)中，所述亲核取代反应的温度为80-110℃；优选地，为100℃。步骤(4)中，所述亲核取代反应的时间为5-10h；优选地，为6h。所述方法具体包括以下操作步骤：(1)以四氢呋喃为溶剂、以钛酸四异丙酯为缩合剂、以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，反应温度25-65℃，反应时间8-24h，然后用饱和食盐水淬灭反应液，乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性多齿氮配体化合物L，其特征在于，其结构如式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种手性多齿氮配体化合物L，其特征在于，其结构如式(1)所示：



其中，R1为烷基、芳基；
R2为烷基、芳基；
Ar为苯基、烷基取代的苯基。


2.根据权利要求1所述的手性多齿氮配体化合物L，其特征在于，R1为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；R2为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；Ar为苯基、C1-C10烷基取代的苯基。


3.一种手性多齿氮配体化合物L的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在溶剂和缩合剂中，以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，得到吡啶亚胺中间体；
(2)然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂进行加成反应，得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；
(3)在溶剂中，用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐；
(4)在溶剂中，将所述手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种；和/或，所述缩合剂为钛酸四异丙酯、四氢吡咯、哌啶中的一种或多种；和/或，所述2-吡啶甲醛衍生物、R构型的叔丁基亚磺酰胺、缩合剂的摩尔比为1：1.1-1.5：2-4；和/或，所述溶剂的用量是按照每1g2-吡啶甲醛添加8-16mL溶剂。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缩合反应的温度为25-65℃；和/或，所述缩合反应的时间为8-24h。


6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种；和/或，所述格氏试剂为烷基格式试剂、芳基格氏试剂中的一种或两种；和/或，所述吡啶亚胺中间体与格氏试剂摩尔比为1：1.5-2.5；和/或，所述反应的温度为-78-25℃；和/或，所述反应的时间为3-10h。


7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种；和/或，所述强酸为硫酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸中...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖元晶，杨笑，邱馨阅，孙瑞卓，张俊良，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31