本发明专利技术涉及化合物的新应用，特别涉及Ｓ－酰基化Ｌ－半胱氨酸及其盐作为不对称有机合成反应催化剂的应用，Ｓ－酰基化Ｌ－半胱氨酸及其盐具有合成路线短、方法简单、产物收率和纯度高、合成原料价廉易得、合成成本低等优点，还具有表面活性，在无溶剂、有机溶剂、含水有机溶剂、甚至以水为溶剂时对不对称Ａｌｄｏｌ反应、不对称Ｍａｎｎｉｃｈ反应等不对称有机合成反应均具有良好的催化性能，产率和对映选择性较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学领域，特别涉及有机小分子化合物的新应用。
技术介绍
近年来，社会上对手性光学活性物质的需求越来越多。手性光学活性物质的获得 主要有三种手段，一是对天然外消旋体物质进行拆分，二是人工不对称合成，三是底物诱导 的不对称催化反应。不对称催化反应主要包括金属催化(过渡金属配合物)、酶催化和有 机小分子催化三类反应。有机小分子催化在早期由于对映选择性不高，并不为人们所重视。 直到2000年List等报道了脯氨酸催化的直接不对称Aldol反应当底物为芳香醛时对映 体过量(ee)达到76%，当底物为异丁醛时ee值高达96%，而引起了学术界的广泛关注，并 掀起了有机小分子催化不对称有机合成反应的研究高潮。近十年来，尽管有机小分子催化剂在不对称催化领域的研究取得了很大成功，但 文献报道的有机小分子催化剂的结构越来越复杂，其合成路线越来越长，难度越来越大，部 分有机小分子催化剂的合成还需要昂贵的试剂或繁琐的分离纯化过程，导致合成成本越来 越高，已经失去了有机小分子催化剂原本具有的合成原料价廉易得、合成成本低的优势。因 此，迫切需要开发一类可用于不对称催化反应，且合成原料价廉易得、合成成本低的有机小 分子催化剂。不对称有机合成反应包括不对称Aldol反应、不对称Mannich反应、不对称 Michael加成反应等。Aldol反应(羟醛缩合反应)是一类重要的C-C键形成反应，其反应 产物羟基酮、羟基酯和羟基醛等都是有机合成和药物合成中的重要中间体。2008年有 学者对二十种天然氨基酸作为有机小分子催化剂催化直接不对称Aldol反应进行了系统 研究，结果发现，除了半胱氨酸没有催化效果外，其它天然氨基酸都具有催化效果且ee值 达到70%以上。因此，目前用于催化直接不对称Aldol反应的有机小分子催化剂主要有环 状二胺手性衍生物-质子酸、尼古丁代谢物生物碱、除半胱氨酸以外的天然氨基酸及其衍 生物、多肽及多肽接枝的胺类化合物等。Marmich反应也是一种重要的反应类型，其显著特 征是在形成C-C键的同时还形成C-N键。氨基羰基化合物是生物学上的重要化合物，而 不对称Marmich反应就是制备手性β _氨基羰基化合物非常有用的方法。从原子经济学角 度出发，直接一锅三组分不对称Marmich反应是最方便、最经济的方法。目前，用于催化直 接一锅三组分不对称Marmich反应的有机小分子催化剂主要有脯氨酸及其衍生的四氮唑、 无环天然氨基酸及其衍生物、手性磷酸物等。但这些有机小分子催化剂多数只能在有机相 或者只能在含水或不含水的强极性有机相中催化不对称有机合成反应。例如，天然氨基酸 及其极性衍生物由于溶解性的原因，只能在二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)和N-甲 基吡咯烷酮(NMP)等强极性有机溶剂中催化不对称有机合成反应，而这些强极性有机溶剂 会为手性产物的分离纯化带来巨大的困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于开发一类可用于催化不对称有机合成反 应，且合成原料价廉易得、合成成本低的有机小分子催化剂。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案S-酰基化L-半胱氨酸及其盐作为不对称有机合成反应催化剂的应用。进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-烷酰基L-半胱氨酸或S-芳酰基L-半 胱氨酸；进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-C1 C2tl烷酰基L-半胱氨酸或S-取代 苯甲酰基L-半胱氨酸；进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-丙酰基L-半胱氨酸、S- 丁酰基L-半胱 氨酸、S-己酰基L-半胱氨酸、S-辛酰基L-半胱氨酸、S-癸酰基L-半胱氨酸、S-十二碳酰 基L-半胱氨酸、S-叔戊酰基L-半胱氨酸或S-对叔丁苯甲酰基L-半胱氨酸。进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-己酰基L-半胱氨酸、S-叔戊酰基L-半 胱氨酸或S-对叔丁苯甲酰基L-半胱氨酸；进一步，所述盐为盐酸盐；进一步，所述不对称有机合成反应为不对称Aldol反应或不对称Marmich反应；进一步，所述不对称Aldol反应为芳甲醛或杂甲醛与环烷酮或羟基丙酮之间的反应。进一步，所述不对称Marmich反应为芳甲醛、羟基丙酮与芳胺之间的反应。本专利技术的有益效果在于本专利技术提供了 S-酰基化L-半胱氨酸及其盐作为不对称 有机合成反应催化剂的应用。S-酰基化L-半胱氨酸可通过L-半胱氨酸与羧酸酰氯在溶剂 如三氟乙酸中直接酰化反应获得，具有合成路线短；方法简单；产物收率高，纯度高，不需 进一步纯化，可直接作为不对称催化剂使用；L-半胱氨酸与羧酸酰氯均价廉易得，合成成 本低等优点。大量催化研究发现，S-酰基化L-半胱氨酸能够催化不对称Aldol反应、不对称 Mannich反应等不对称有机合成反应，且具有高对映选择性。通过对L-半胱氨酸进行S-酰 基化，一方面封闭了活泼巯基，阻止了活泼巯基对催化反应可能产生的干扰；另一方面引入 了具有疏水性质的烷酰基或芳酰基，从而使酰基化后的L-半胱氨酸因既含有强亲水的氨 基和羧基又含有疏水的烷酰基或芳酰基而具有了表面活性，同时其手性不受影响，成为了 一类在有机相、水相、以及有机相和水相并存条件下均能发挥优良催化作用的手性催化剂， 在不对称催化领域具有广阔的应用前景。此外，具有不同碳链长度和不同结构的S-酰基化 L-半胱氨酸在不同极性条件的溶剂中可能会表现出不同的不对称催化效果。换句话说，在 不同极性条件的溶剂中进行的不同类型的不对称有机合成反应，能够发挥最佳不对称催化 效果的S-酰基化L-半胱氨酸可能会有不同的碳链长度和不同的结构。由于羧酸除了有不 同的碳链长度外，还可以有不同的结构包括脂肪羧酸(饱和及不饱和的)、脂环羧酸和芳香 羧酸等，还可以有不同的羧基数目包括一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸等，因此，由其酰化获 得的S-酰基化L-半胱氨酸有很大的结构空间可以供不同类型和条件的不对称有机合成反 应筛选，工业实际应用前景好。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术的优选实施例进 行详细的描述。优选实施例中产物的反顺比(即反式产物与顺式产物的摩尔比)通过核磁共振 氢谱(1H NMR)和高效液相色谱(HPLC)分析确定，反式产物或顺式产物的ee值通过高效液 相色谱分析确定。实施例1、S酰基化L-半胱氨酸的制备在干燥的反应容器中加入L-半胱氨酸0. 5mol(60. 51g)和三氟乙酸200mL，密闭 搅拌使完全溶解，冷却至0°c搅拌30分钟，再一次性加入羧酸酰氯lmol，0°C继续搅拌10分 钟，然后升至室温搅拌6小时(在该过程中应保证体系无水且密闭以防止氯化氢气体溢出 影响产率)，再冷却至0°C搅拌30分钟，加入无水乙醚500mL，0°C搅拌至出现大量白色沉淀， 再加入无水乙醚500mL，升至室温静置6 8小时，抽滤，滤饼用无水乙醚洗涤3次，65°C干 燥，即得S-酰基化L-半胱氨酸盐酸盐，产率90% 97%，纯度> 99%，不需要进一步纯化， 可直接用于后续催化反应。实施例2、S_酰基化L-半胱氨酸催化对硝基苯甲醛与环己酮的直接不对称Aldol 反应在反应容器中加入对硝基苯甲醛IOmmol (1. 5112g)、环己酮25mmol (2. 4535g)、 S-直链烷酰基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
S 酰基化L 半胱氨酸及其盐作为不对称有机合成反应催化剂的应用。2.根据权利要求1所述的S-酰基化L-半胱氨酸及其盐的应用，其特征在于所述 S-酰基化L-半胱氨酸为S-烷酰基L-半胱氨酸或S-芳酰基L-半胱氨酸。3.根据权利要求2所述的S-酰基化L-半胱氨酸及其盐的应用，其特征在于所述 S-酰基化L-半胱氨酸为S-C1 C2tl烷酰基L-半胱氨酸或S-取代苯甲酰基L-半胱氨酸。4.根据权利要求3所述的S-酰基化L-半胱氨酸及其盐的应用，其特征在于所述 S-酰基化L-半胱氨酸为S-丙酰基L-半胱氨酸、S- 丁酰基L-半胱氨酸、S-己酰基L-半 胱氨酸、S-辛酰基L-半胱氨酸、S-癸酰基L-半胱氨酸、S-十二碳酰基L-半胱氨酸、S-叔 戊酰基L-半胱氨酸或S-对叔丁苯甲酰基L-半胱氨酸。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅相锴，吴传隆，李师，
申请(专利权)人：重庆弈派因化工产品有限公司，
类型：发明
国别省市：85
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。