氨基醇化合物的合成及對甲苯磺酸酯的合成

作為有效的親電試劑，氮丙烯二苯基翁氨酸可以與醇、酮、腈和異腈酸酯等反應(yīng)，形成各種結(jié)構(gòu)形狀的化合物。氮丙烷衍生物是一種合成胺類化合物的非常有效的試劑。另一方面，對于三維選擇性手性氮丙烯酸酯試劑和各種親核試劑的反應(yīng)，是提出手性基質(zhì)和氨基酸的有效方法，不能用于合成手性試劑和材料。然而，關(guān)于氮丙基吡啶的合成和應(yīng)用研究很少。以l-氨基酸（l-val，l-ile）為手性源，合成了兩種手性氮丙基吡啶試劑3a和3b。合成方法如下。1實驗部分1.1元素分析及儀器熔點用Reichert7905型顯微熔點儀測定(溫度計未效正);1HNMR用JoetFX90MHz核磁共振儀測定(TMS為內(nèi)標,CDCl3為溶劑);MS用2AB-HF-3F型質(zhì)譜儀測定(FAB);元素分析經(jīng)Perkin-Elmet204B型元素自動分析儀測定;旋光度用上海物理光學(xué)儀器廠WZZ-IS數(shù)字式自動旋光儀測定.THF經(jīng)金屬鈉回流干燥后蒸餾;吡啶經(jīng)CaH2回流干燥后蒸餾,其它試劑均為分析純或化學(xué)純試劑.1.2koh-ro3的制備將10g(85.4mmol)L-Valine,8g(213.0mmol)NaBH4,200mLTHF置于500mL三口瓶中,N2保護攪拌冰浴冷卻至0°C.緩慢滴加21.7g(85.4mmol)碘的THF(50mL)溶液,約1h滴完.繼續(xù)攪拌至氣體停止放出后,加熱回流18h,冷卻至室溫,小心滴加甲醇至反應(yīng)液變澄清透明,繼續(xù)攪拌30min.蒸出溶劑,殘余物溶于150mL20%的KOH溶液中,用3×150mLCH2Cl2萃取,有機層用無水Na2SO4干燥后蒸出溶劑,減壓蒸餾(b.p.81～82°C/1333Pa)得7.4g(85%)的1a.m.p.31～32°C;C5H13NO,計算值(%):C,58.25;H,12.62;N,13.59.實測值(%):C,58.05;H,12.87;N,13.48.δ1H:0.90(d,6H,CH3);1.16～1.83(m,1H,C—CH—C);2.25～2.65(m,4H,N—CH,OH,NH2)(D2O交換后峰形變小);3.2～3.6(m,2H,CH2).1.3no模型中nh3.合成方法同1a,減壓蒸餾收集b.p.100～102°C/666.6Pa,餾份,白色蠟狀固體,m.p.35～37°C,收率73%.C6H15NO,計算值(%):C,61.54;H,12.82;N,11.97.實測值(%):C,61.37;H,13.01;N,11.76.δ1H:0.67～0.95(m,6H,CH3);1.06～1.47(m,3H,C-CH2CH);2.27(br,3H,NH2,OH,D2O交換后消失);2.37～2.70(m,1H,NCH);3.06～3.43(m,2H,CH2O).1.43多調(diào)劑用量的計算將6.2g(32mmol)TsCl,30mL吡啶置于100mL三口瓶中,冰鹽浴冷卻攪拌0.5h.緩慢滴加1.5g(15mmol)1a溶于25mL吡啶的溶液,約1h滴加完后,保持0°C以下攪拌過夜.減壓蒸出大部分吡啶后,乘熱傾入100g碎冰中,并劇烈攪拌至析出大量淺紅色固體,抽濾并用大量水洗滌.固體溶于50mLCHCl3中,用3×100mLH2O洗滌,有機層用無水Na2SO4干燥過夜,蒸除溶劑,殘余物經(jīng)硅膠柱層析分離,CHCl3淋洗,得3.7g(60%)白色固體2a.m.p.108～109°C.C19H25NS2O5,計算值(%):C,55.47;H,6.08;N,3.41.實測值(%):C,55.35;H,6.17;N,3.29.δ1H:0.8(d,6H,CH3);1.2～1.85(m,1H,C—CH—C);2.23(S,3H,NSArCH3);2.27(S,3H,OSArCH3);2.75～3.20(m,1H,NCH);3.35～3.80(m,2H,CH2);4.80(d,1H,NH);6.70～7.50(m,8H,ArH).m/z:412(M++1,50%).1.53c,3h,ch3合成方法同2a.化合物2b,m.p.92～94°C,收率65%.C20H27NS2O5,計算值(%):C,56.47;H,6.35;N,3.29.實測值(%):C,56.25;H,6.48;N,3.15.δ1H:0.6(d,3H,CH3);0.65(t,3H,CH3);0.76～1.04(m,1H,C—CH—C);1.16～1.64(m,2H,C—CH2—C);2.26(S,3H,NSArCH3);2.30(S,3H,OSArCH3);2.96～3.20(m,1H,NCH);3.60～3.96(m,2H,CH2O);4.86(d,1H,NH);7.00～7.62(m,8H,ArH).m/z:426(M++1,52%).1.6織物上蒸除溶劑量as3.0g(7.3mmol)2a懸浮于60mL甲苯中,室溫劇烈攪拌下滴加10mL20%的KOH水溶液.繼續(xù)攪拌3h,分出有機層,用3×100mLH2O洗滌,無水Na2SO4干燥過夜,過濾,減壓下蒸除溶劑,真空干燥得1.66g(95%)白色固體產(chǎn)品3a,m.p.85～86°C.C12H17NSO2,計算值(%):C,60.25;H,7.11;N,5.86.實測值(%):C,60.07,H,7.26;N,5.69.δ1H:0.72,0.82(dd,6H,(CH3)2C);1.10～1.52(m,1H,C—CH—C);2.01(d,2H,CH2);2.37(S,3H,ArCH3);2.40～2.60(m,1H,NCH);7.20,7.71(dd,4H,ArH).m/z:240(M++1,100%).1.7實測值2.2按3a的合成方法,合成了化合物3b,為無色透明粘稠液,收率96%.C13H19NSO2,計算值(%):C,61.66;H,7.51;N,5.53.實測值(%):C,61.49;H,7.67;N,5.48.δ1H:0.64～0.95(m,6H,CH3);0.98～1.48(m,3H,CH2CH);2.00(d,2H,CH2N);3.36(S,3H,ArCH3);2.40～2.58(m,1H,NCH);7.22,7.72(dd,4H,ArH).m/z:254(M++1,80%).1.8比旋光度的測定準確稱取一定量的3a和3b,分別于容量瓶中配制成一定濃度的氯仿溶液.選用10cm長的盛液管,以CHCl3為參比,在24°C時,用鈉光源測得它們的旋光度,并按公式計算出它們的比旋光度.2結(jié)果與討論2.1測試結(jié)果所有中間體產(chǎn)物1a,b和2a,b,以及手性氮丙啶試劑3a,b經(jīng)元素分析,1HNMR和MS鑒定,證實了它們的結(jié)構(gòu)和組成.2.2手性氮丙啶試劑的合成化合物3a和3b的用量,配制的體積、濃度和測試結(jié)果見表1.從表1看出化合物3a和3b均是具有右旋的旋光化合物,且3b的比旋光度大于3a.說明3a和3b正是所設(shè)計合成的手性氮丙啶試劑.2.3以手性氨基酸合成對甲苯磺?；磻?yīng)氮丙啶試劑的合成通常有兩種方法,一種是Lehn報道的在-40°C條件下,將乙醇胺在吡啶液中經(jīng)與TsCl反應(yīng),同時進行—OH和—NH2的對甲苯磺?；?然后再在堿性條件下環(huán)化;另一種是Wagnon報道的先將乙醇胺的羧基氯化,再將氨基進行對