一类多种官能团化的β-氨基酸酯的合成方法技术

技术编号：41339664 阅读：5 留言：0更新日期：2024-05-20 09:57

本发明专利技术公开了一类亚胺化合物及其制备方法以及以亚胺化合物为底物合成多种官能团化的β‑氨基酸酯的方法，包括将式(I)所示的亚胺化合物与式(II)、式(III)、式(IV)或式(V)所示的自由基前体溶于有机溶剂中，在光敏剂、碱和光照作用下，在惰性气氛中进行光催化反应，反应结束后对反应体系进行分离纯化，得中间体；对中间体进行酸化，即得式(VI)、式(VII)、式(VIII)或式(IX)所示的β‑氨基酸酯。本发明专利技术的合成方法具有反应机制新颖、起始原料简单易得、反应条件温和、底物适用性广等优点，符合发展绿色环境友好化学的要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学合成，尤其涉及一类多种官能团化的β-氨基酸酯的合成方法。

技术介绍

1、β-氨基酸作为一种重要的结构骨架广泛存在于众多生物活性分子、药物以及天然产物中。此外，由于此类骨架可以增加代谢稳定性，β-氨基酸也被广泛用于构建生物活性多肽和模拟肽学。因此，探索β-氨基酸及其衍生物的高效合成在有机化学和药物化学中具有重要意义。

2、鉴于β-氨基酸在化学中的重要应用性，化学家们发展了一系列β-氨基酸的合成方法，包括mannich反应、氮基亲核试剂的共轭加成、β-氨基α,β-不饱和体系的micheal加成反应、烯烃或(杂)芳烃的分子间氨基羰基化以及有机催化的ugi反应。尽管上述方法可以实现β-氨基酸的制备，但是这些方法通常需要通过多步操作对起始原料进行预官能团化，从而降低了反应的实用性。除此之外，刘国生小组(j.am.chem.soc.2015,137,2480)和rubenmartin小组(j.am.chem.soc.2021,143,4949)分别利用co和co2作为羰基源实现了β-氨基酸的制备，但是也具有底物范围局限、原料需要多步制备、反应时间长、会产生金属催化剂残留等不足。

3、现有的催化合成方法一般是向底物骨架中引入氨基或者酯基，亦或同时引入两种基团。相比而言，现有α-氨基酸骨架的重塑是一种更直接的方法，一旦实现，将构成一种概念上简洁、应用上具有吸引力的策略，可以方便地制备结构不同的β-氨基酸。到目前为止，此类策略仍未见广泛研究。

4、自由基中间体存在于许多生物化学过程中，包括β-

5、因此发展新的有机催化模式与1,2-氨基迁移的策略相结合，有望拓宽底物范围、增加反应类型，这在β-氨基酸的合成中具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一类新型的亚胺化合物，可在光催化剂作用下经1,2-氨基迁移合成β-氨基酸酯化合物。

2、本专利技术的技术方案如下：

3、一类亚胺化合物，其结构式如式(i)所示：

4、

5、其中，r选自于卤素以及任意取代的烷基、烷氧基、芳基。

6、卤素可以为氟、氯等；烷基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基及其类似物等各类烷基；芳基可以为苯基、4-f苯基、4-cl苯基、苄基、噻吩基等各类芳基。

7、优选的，所述的亚胺化合物选自于以下化合物：

8、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-甲基丁-3-烯酸甲酯(s1)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙基丁-3-烯酸甲酯(s2)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-异丙基丁-3-烯酸甲酯(s3)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基戊酸甲酯(s4)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-4-甲基-2-乙烯基戊酸甲酯(s5)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-环己基丁-3-烯酸甲酯(s6)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-苯乙基丁-3-烯酸甲酯(s7)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(噻吩-2-基甲基)丁-3-烯酸甲酯(s8)、(e)-2-苄基-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)丁-3-烯酸甲酯(s9)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-甲基苄基)丁-3-烯酸甲酯(s10)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-甲氧基苄基)丁-3-烯酸甲酯(s11)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-苯基丁-3-烯酸甲酯(s12)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-氟苯基)丁-3-烯酸甲酯(s13)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-氯苯基)丁-3-烯酸甲酯(s14)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基戊二酸二甲酯(s15)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基丁二酸二甲酯(s16)、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(叔丁氧基甲基)丁-3-烯酸甲酯(s17)。

9、

10、本专利技术还提供了所述的亚胺化合物的制备方法，包括：从苯甲酰基保护的α-氨基酸出发，通过dcc缩合、炔基化、开环、lindlar还原氢化多步反应合成式(i)所示的亚胺化合物。

11、进一步的，所述的亚胺化合物的制备方法，包括：

12、(a)：将苯甲酰基保护的α-氨基酸sm-1a与碳二亚胺进行dcc缩合，得五元环内酯化合物sm-1b；

13、(b)：将五元环内酯化合物sm-1b、n,n-二异丙基乙胺加入到有机溶剂中，再加入碘盐i-salt进行反应，处理后得到五元环内酯化合物sm-1c；

14、碘盐i-salt的制备方法：将亚碘酰苯、双(三甲基硅烷基)乙炔溶于有机溶剂中，再加入三氟化硼乙醚溶液进行反应，处理后得到碘盐i-salt；

15、(c)将五元环内酯化合物sm-1c、氟化钾溶于有机溶剂中，50-70℃反应，反应结束后处理，得到炔基取代的α-氨基酸酯衍生物sm-1d；

16、(d)将炔基取代的α-氨基酸酯衍生物sm-1d、lindlar催化剂、n,n-二甲基甲酰胺溶于有机溶剂中，在氢气氛围中进行反应，处理后得到乙烯基取代的α-氨基酸酯衍生物sm-1e；

17、(e)将乙烯基取代的α-氨基酸酯衍生物sm-1e、1,4-二氧六环溶于盐酸溶液中，100-150℃进行反应，反应结束后处理，得到乙烯基取代的α-氨基酸盐酸盐sm-1f；

18、(f)将乙烯基取代的α-氨基酸盐酸盐sm-1f溶于有机溶剂中，逐滴加入二氯亚砜，滴加完成后50-70℃反应，反应结束后处理，得到乙烯基取代的α-氨基酸酯sm-1g；

19、(g)将乙烯基取代的α-氨基酸酯sm-1g、3,5-双(三氟甲基)苯甲醛、干燥剂加入到干燥的有机溶剂中，逐滴加入三乙胺，滴加完全后进行反应，反应结束后处理，得到亚胺产物sm；

20、反应式如下：

21、

22、本专利技术还提供了所述的亚胺化合物的另一种制备方法，包括：从α-氨基酸盐酸盐出发，先通过与醛缩合，与1,2-二溴乙烷发生亲核取代，最后消除得到式(i)所示的亚胺。

23、进一步的，所述的亚胺化合物的另一种制备方法，包括：

24、(a)将α-氨基酸盐酸盐、3,5-双(三氟甲基)苯甲醛、苄基三乙基氯化铵、干燥剂加入到干燥的有机溶剂中，逐滴加入三乙胺，滴加完全后进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一类亚胺化合物，其特征在于，其结构式如式(I)所示：

2.根据权利要求1所述的亚胺化合物，其特征在于，选自于以下化合物：(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-甲基丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙基丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-异丙基丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基戊酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-4-甲基-2-乙烯基戊酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-环己基丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-苯乙基丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(噻吩-2-基甲基)丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-苄基-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-甲基苄基)丁-3-烯酸甲酯、(E)-2-((3,5-双

3.根据权利要求1所述的亚胺化合物，其特征在于，其制备方法包括：

4.一类多种官能团化的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，式(II)所示的自由基前体选自于三氟甲基亚磺酸钠、二氟甲基亚磺酸钠、全氟丁基亚磺酸钠。

6.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，式(III)所示的自由基前体选自于：

7.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，式(IV)所示的自由基前体选自于：

8.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，式(V)所示的自由基前体选自于：

9.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，所述的光敏剂选自于fac-三(2-苯基吡啶)合铱、(4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(III)六氟磷酸盐、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2'-联(4-叔丁基吡啶)]铱六氟磷酸盐、曙红钠、3,6-二叔丁基-9-均三甲苯基-10-苯基吖啶-10-鎓四氟硼酸盐、2,4,5,6-四咔唑基-1,3-二氰基苯、三(2,2'-联吡啶)钌二(六氟磷酸)盐。

10.根据权利要求4所述的β-氨基酸酯的合成方法，其特征在于，光照波长为370-467nm；反应时间为2-50h，反应温度为室温。

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【技术特征摘要】

1.一类亚胺化合物，其特征在于，其结构式如式(i)所示：

2.根据权利要求1所述的亚胺化合物，其特征在于，选自于以下化合物：(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-甲基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-异丙基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基戊酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-4-甲基-2-乙烯基戊酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-环己基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-苯乙基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(噻吩-2-基甲基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-苄基-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-甲基苄基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-甲氧基苄基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-苯基丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-氟苯基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-(4-氯苯基)丁-3-烯酸甲酯、(e)-2-((3,5-双(三氟甲基)亚苄基)氨基)-2-乙烯基戊二酸二甲酯、(e)-2-((3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张夏衡，范巍泰，崔宇昂，陈逸洲，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：

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