一种手性噁唑啉及其合成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010285732.1

申请日:

2010.09.09

公开号:

CN101973952A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07D 263/10申请公布日:20110216|||公开

IPC分类号:

C07D263/10; B01J31/02; C07F7/18; C07B53/00

主分类号:

C07D263/10

申请人:

合肥工业大学

发明人:

罗梅

地址:

230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号

优先权:

2009.09.30 CN 200910185165.X

专利代理机构:

安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101

代理人:

吴启运

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内容摘要

一种手性噁唑啉,其特征在于:由以下化学式表示的其化学名称为2-[(4S)-4,5-二氢化-4-R-3-噁唑啉基]苯胺:,式中R选自-CH2CH(CH3)2或-CH(CH3)2或-ph或-CH2ph。本手性噁唑啉分别以间氰基苯胺与手性氨基醇在有机溶剂中有催化剂存在的条件下于110~145℃反应20~30小时,然后分离纯化得到目标产物。

权利要求书

1: 一种手性噁唑啉, 其特征在于 : 由以下化学式表示的、 其化学名称为 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-R-3- 噁唑啉基 ] 苯胺 式中 R 选自 -CH2CH(CH3)2 或 -CH(CH3)2 或 -ph 或 -CH2ph。
2: 由权利要求 1 所述的手性噁唑啉的合成方法, 包括合成、 分离和纯化, 其特征在于 : 所述的合成是间氰基苯胺与手性氨基醇在催化剂存在的条件下于有机溶剂、 110 ~ 145℃ 下反应 20 ~ 30 小时, 催化剂用量为原料量的 1 ~ 3wt%, 所述的催化剂选自稀土金属氯化 物或过渡金属氯化物或 AlCl3 或烷氧基金属化合物。
3: 根据权利要求 2 所述的合成方法, 其特征在于 : 合成在催化剂条件下于有机溶剂、 120 ~ 140℃下回流反应 22 ~ 28 小时, 催化剂用量为原料量的 2wt%, 所述的催化剂选自稀 土金属氯氧化物或过渡金属氯化物。

说明书


一种手性噁唑啉及其合成方法

    一、 技术领域
     本发明涉及一种新化合物及其制备方法, 特别涉及一种手性化合物及其制备方 法, 确切地说是一种手性噁唑啉及其合成方法。 二、 背景技术
     手性噁唑啉与金属的配合物在不对称催化领域如 Diels-Alder( 狄乐 - 爱而特 ) 二烯环加成反应、 Michael( 米歇尔 ) 缩合反应、 Friedel-Crafts( 傅瑞德 - 克拉佛兹 ) 缩合 反应、 Aldol( 醇醛 ) 缩合反应等许多反应中表现出良好的催化活性和高对映选择性, 因而 受到广泛的关注。
     申请人长期从事不对称化合物的研制, 曾研制出以六氢吡啶丙腈与手性氨基醇为 原料合成手性噁唑啉 1-[2-(4S)-R 基 -4, 5- 二氢化 -2- 噁唑啉 - 乙基 ] 哌啶, 并申请了发 明专利 CN100425598C。 三、 发明内容
     本发明旨在为不对称合成领域特别是制备手性药物提供一种高效的手性催化剂, 所要解决的技术问题是遴选相应的原料并建立相应的方法合成手性催化剂。
     ( 一 ) 本发明所称的手性噁唑啉是以下化学式所示的化合物 :
     式中 R 选自异丁基 (-CH2CH(CH3)2) 或异丙基 (-CH(CH3)2) 或苯基 (-ph) 或苄基 (-CH2ph)。
     由 以 上 基 团 构 成 的 四 种 手 性 噁 唑 啉 依 次 称 1a、 1b、 1c、 1d, 其化学名称: 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-R-3- 噁唑啉基 ] 苯胺
     本手性噁唑啉的合成方法包括合成、 分离和纯化, 所述的合成就是间氰基苯胺与 手性氨基醇在有机溶剂中有催化剂存在的条件下于 110 ~ 145℃反应 20 ~ 30 小时, 催化剂 用量为原料量的 1 ~ 3wt% ( 重量百分比, 下同 )。
     优选 120 ~ 140℃反应 22 ~ 28 小时, 催化剂用量为原料量的 2wt%
     其化学反应式如下 :
     所述的有机溶剂选择惰性的、 其沸点与反应温度相适应的有机溶剂, 比如甲基吡啶或氯苯或二氯苯或乙苯或二甲苯或丙苯或烷烃或卤代烷烃等。 这时合成可在回流条件下 进行。
     所述的催化剂选自稀土金属氯化物 ( 三氯稀土 ) 或过渡金属氯化物 (ZnCl2、 CuCl2、 NiCl2、 CoCl2、 FeCl3、 MnCl2 等 ) 或 AlCl3 或烷氧基金属化合物 ( 四异丙氧基钛、 二甲基二氯 锡烷等 )。优选三氯稀土或过渡金属氯化物。
     本方法一步合成手性噁唑啉 1a ~ 1d、 它们分别经 1HNMR, IR, MS 表征, 其作为催化 剂在腈硅化反应中表现出良好的催化活性和高对映选择性。 四、 附图说明 13
     图1~2: 依次是催化剂 1a 的 1HNMR 图、 CNMR 图。 1 13
     图3~4: 依次是催化剂 1b 的 HNMR 图、 CNMR 图。 13
     图5~6: 依次是催化剂 1c 的 1HNMR 图、 CNMR 图。 1 13
     图7~8: 依次是催化剂 1d 的 HNMR 图、 CNMR 图。 五、 具体实施方式
     ( 一 ) 中间体 1a ~ 1d 的制备 1、 中间体 1a 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-(1′, 1′ - 二甲基乙基 )-3- 噁唑啉基 ] 苯胺的制备 在 100mL 两口瓶中, 无水无氧条件下, 加入无水 ZnCl260mg(0.37mmol), 40mL 氯苯, 3- 腈基苯胺 1.0g(8.47mmol), L- 亮氨醇 3g, 将混合物在高温下回流 24h, 停止反应, 减压 以除去溶剂, , 将剩余物用水溶解, 并用 CHCl3(20mLx2) 萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥, 旋 转除去溶剂, 将粗产品用石油醚 / 二氯甲烷 (4 ∶ 1) 柱层析, 得无色油状液体 1.1g, 产率 5 1 66%; [a] D = -58.21° (c = 0.46, CHCl3) : HNMR(500MHz, CDCl3, 27℃ ), δ(ppm) = 7.19 ~ 7.24(m, 2H), 7.12(t, J = 0.5Hz, 1H), 6.70(d, J = 8Hz, 1H), 4.32(t, , 1H), 4.18 ~ 4.22(m, 2H), 3.85(t, 1H), 3.78(s, 1H), 1.70 ~ 1.73(m, 1H), 1.58 ~ 1.64(m, 1H), 1.24 ~ 1.29(m, 13 1H), 0.86 ~ 0.89(m, 6H), CNMR(125MHz, CDCl3, 27 ℃ )163.49(x2), 146.66, 129.21, 128.72 , 118.14 , 117.83 , 114.45 , 72.89 , 64.95 , 45.57 , 25.44 , 22.92 , 22.72.IR(KBr) : 3451, 3343, 3219, 3055, 2956, 2927, 2870, 1644, 1603, 1586, 1496, 1466, 1385, 1361, 1330, 1317, 1287, 1228, 1169, 1133, 1083, 1063, 995, 978, 923, 876, 793, 721, 684, 568, 536, 434 ; HRMS(EI) : m/z(% ) : calcd for C13H18N2O : 218.1419 ; found : 218.1423.
     2、 中间体 1b 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-(1′ - 甲基乙基 )-3- 噁唑啉基 ] 苯胺的制 备:
     取 3- 氰基苯胺 1.0g(5.6mmol), L- 缬氨醇 3g, 制备方法同例 1。产率 65%。[a]5D 1 = -71.02° (c = 0.14, CHCl3) : HNMR(500MHz, CDCl3, 27℃ ), δ(ppm) = 7.24 ~ 7.28(m, 2H), 7.12(t, J = 0.5Hz, 1H), 6.63(d, J = 7.5Hz, 1H), 4.32(t, J = 0.5Hz, 1H), 4.02 ~ 13 4.08(m, 2H), 1.78 ~ 1.82(m, 1H)0.86 ~ 0.98(dd, J = 6.5, 6.5Hz, 6H), CNMR(125MHz, CDCl3, 27 ℃ )163.52, 146.39, 129.16, 118.25, 117.78, 114.46, 72.32, 69.87, 32.68, 18.89, 17.94.IR(KBr) : 3451, 3343, 3219, 3055, 3019, 2959, 2928, 2903, 2873, 2721, 2644, 1933, 1849, 1648, 1605, 1586, 1533, 1495, 1465, 1386, 1359, 1325, 1292, 1269, 1230, 1178, 1165,
     1115, 1106, 1083, 1067, 995, 973, 925, 876, 853, 793, 715, 684, 564, 536, 441 ; HRMS(EI) : m/ z(% ) : calcd for C13H18N2O : 204.1263 ; found : 204.1258.
     3、 中间体 1c 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-( 苯基 )-3- 噁唑啉基 ] 苯胺的制备 :
     取 3- 氰 基 苯 胺 1.0g, L- 苯 甘 氨 醇 3g, 反 应 步 骤 同 例 1, 产 率 60 % ; [a]5D 1 = -10.46° (c = 0.09, CHCl3) : HNMR(500MHz, CDCl3, 27℃ ), δ(ppm) = 7.18 ~ 7.40(m, 8H), 6.80(d, J = 7.5Hz, 1H), 5.34(t, 1H), 4.75(t, J = 0.5Hz, 1H), 4.23(t, J = 0.5Hz, 13 1H), 3.75(s, 2H), CNMR(125MHz, CDCl3, 27 ℃ )165.02, 146.52, 142.46, 129.41, 128.81, 127.68, 126.83, 118.25, 118.66, 118.26, 114.78, 74.90, 70.05.IR(KBr) : 3451, 3343, 3219, 3055, 3019, 2959, 2928, 2903, 2873, 2721, 2644, 1933, 1849, 1648, 1605, 1586, 1533, 1495, 1465, 1386, 1359, 1325, 1292, 1269, 1230, 1178, 1165, 1115, 1106, 1083, 1067, 995, 973, 925, 876, 853, 793, 715, 684, 564, 536, 441 ; HRMS(EI) : m/z( % ) : calcdfor C13H18N2O : 204.1263 ; found : 204.1258( 补数据 ).
     4、 中间体 1d 2-[(4S)-4, 5- 二氢化 -4-( 苄基 )-3- 噁唑啉基 ] 苯胺的制备 :
     取 3- 氰基苯胺 1.0g, L- 苯丙氨醇 3g, 反应步骤同例 1, 产率 63%; [a]5D = 7.66° (c = 0.32, CHCl3) : δ(ppm) = 7.15 ~ 7.32(m, 8H), 6.74(d, J = 8Hz, 1H), 4.52 ~ 4.56(m, 1H), 4.29(t, 1H), 4.09(t, 1H), 3.73(s, 2H), 3.19 ~ 3.23(dd, J = 5, 4.5Hz, 1H), 2.68 ~ 13 2.72(dd, J = 9, 9.5Hz, 1H), CNMR(125MHz, CDCl3, 27 ℃ )164.30, 146.52, 138.04, 129.33, 128.62, 126.56, 118.46, 118.09, 114.59, 71.86, 67.78, 41.88..IR(KBr) : 3455, 3343, 3216, 3060, 3026, 2898, 1947, 1644, 1602, 1533, 1496, 1463, 1454, 1360, 1320, 1291, 1230, 1180, 1165, 1085, 1030, 995, 975, 928, 874, 793, 754, 704, 590, 561, 535, 504 ; HRMS(EI) : m/z( % ) : calcd for C16H16N2O : 252.1263 ; found : 204.1262.
     5、 2- 甲苯基 -2-( 三甲硅氧基 ) 丙腈
     2-(4-o-methylphenyl)-2-(trimethylsilyloxy)acetonitrile 的制备
     0.15mmol 催 化 剂 1a, 1b, 1c and 1d(1mmol), 2- 甲 基 苯 甲 醛 0.1mL, TMSCN 0.3ml(3.3mmol) 相继在 20 ~ 30℃下加入, 19h 后, 加入水淬灭经柱层后 ( 石油醚 / 二氯甲 1 烷∶ 5/1), 得无色油状液体。 HNMR(300MHz, CDCl3)7.56-7.59(m, 0.9Hz, 2H), 7.31-7.34(m, 3H) , 5.43(s , 1H) , 0.16(s , 9H).13C NMR(75MHz , CDCl3)136.1 , 128.8(x2) , 126.2(x2) , 119.1, 63.5, -0.39(x3).
     催化剂 1a 1b溶剂 无水甲醇 无水甲醇温度 (℃ ) 20-30 20-30反应时间 ( 天 ) 3d 3d产率% 99 99ee% 93 965101973952 A CN 101973956说无水甲醇 无水甲醇 20-30 20-30明书3d 3d 99 99 98 934/4 页1c 1d

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1、10申请公布号CN101973952A43申请公布日20110216CN101973952ACN101973952A21申请号201010285732122申请日20100909200910185165X20090930CNC07D263/10200601B01J31/02200601C07F7/18200601C07B53/0020060171申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号72发明人罗梅74专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人吴启运54发明名称一种手性噁唑啉及其合成方法57摘要一种手性噁唑啉,其特征在于由以下化学式表示的其化学名称。

2、为24S4,5二氢化4R3噁唑啉基苯胺,式中R选自CH2CHCH32或CHCH32或PH或CH2PH。本手性噁唑啉分别以间氰基苯胺与手性氨基醇在有机溶剂中有催化剂存在的条件下于110145反应2030小时,然后分离纯化得到目标产物。66本国优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图8页CN101973956A1/1页21一种手性噁唑啉,其特征在于由以下化学式表示的、其化学名称为24S4,5二氢化4R3噁唑啉基苯胺式中R选自CH2CHCH32或CHCH32或PH或CH2PH。2由权利要求1所述的手性噁唑啉的合成方法,包括合成、分离和纯化,。

3、其特征在于所述的合成是间氰基苯胺与手性氨基醇在催化剂存在的条件下于有机溶剂、110145下反应2030小时,催化剂用量为原料量的13WT,所述的催化剂选自稀土金属氯化物或过渡金属氯化物或ALCL3或烷氧基金属化合物。3根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于合成在催化剂条件下于有机溶剂、120140下回流反应2228小时,催化剂用量为原料量的2WT,所述的催化剂选自稀土金属氯氧化物或过渡金属氯化物。权利要求书CN101973952ACN101973956A1/4页3一种手性噁唑啉及其合成方法一、技术领域0001本发明涉及一种新化合物及其制备方法,特别涉及一种手性化合物及其制备方法,确切地说是一。

4、种手性噁唑啉及其合成方法。二、背景技术0002手性噁唑啉与金属的配合物在不对称催化领域如DIELSALDER狄乐爱而特二烯环加成反应、MICHAEL米歇尔缩合反应、FRIEDELCRAFTS傅瑞德克拉佛兹缩合反应、ALDOL醇醛缩合反应等许多反应中表现出良好的催化活性和高对映选择性,因而受到广泛的关注。0003申请人长期从事不对称化合物的研制,曾研制出以六氢吡啶丙腈与手性氨基醇为原料合成手性噁唑啉124SR基4,5二氢化2噁唑啉乙基哌啶,并申请了发明专利CN100425598C。三、发明内容0004本发明旨在为不对称合成领域特别是制备手性药物提供一种高效的手性催化剂,所要解决的技术问题是遴选相。

5、应的原料并建立相应的方法合成手性催化剂。0005一本发明所称的手性噁唑啉是以下化学式所示的化合物00060007式中R选自异丁基CH2CHCH32或异丙基CHCH32或苯基PH或苄基CH2PH。0008由以上基团构成的四种手性噁唑啉依次称1A、1B、1C、1D,其化学名称24S4,5二氢化4R3噁唑啉基苯胺0009本手性噁唑啉的合成方法包括合成、分离和纯化,所述的合成就是间氰基苯胺与手性氨基醇在有机溶剂中有催化剂存在的条件下于110145反应2030小时,催化剂用量为原料量的13WT重量百分比,下同。0010优选120140反应2228小时,催化剂用量为原料量的2WT0011其化学反应式如下0。

6、0120013所述的有机溶剂选择惰性的、其沸点与反应温度相适应的有机溶剂,比如甲基吡说明书CN101973952ACN101973956A2/4页4啶或氯苯或二氯苯或乙苯或二甲苯或丙苯或烷烃或卤代烷烃等。这时合成可在回流条件下进行。0014所述的催化剂选自稀土金属氯化物三氯稀土或过渡金属氯化物ZNCL2、CUCL2、NICL2、COCL2、FECL3、MNCL2等或ALCL3或烷氧基金属化合物四异丙氧基钛、二甲基二氯锡烷等。优选三氯稀土或过渡金属氯化物。0015本方法一步合成手性噁唑啉1A1D、它们分别经1HNMR,IR,MS表征,其作为催化剂在腈硅化反应中表现出良好的催化活性和高对映选择性。。

7、四、附图说明0016图12依次是催化剂1A的1HNMR图、13CNMR图。0017图34依次是催化剂1B的1HNMR图、13CNMR图。0018图56依次是催化剂1C的1HNMR图、13CNMR图。0019图78依次是催化剂1D的1HNMR图、13CNMR图。五、具体实施方式0020一中间体1A1D的制备00211、中间体1A24S4,5二氢化41,1二甲基乙基3噁唑啉基苯胺的制备0022在100ML两口瓶中,无水无氧条件下,加入无水ZNCL260MG037MMOL,40ML氯苯,3腈基苯胺10G847MMOL,L亮氨醇3G,将混合物在高温下回流24H,停止反应,减压以除去溶剂,将剩余物用水溶。

8、解,并用CHCL320MLX2萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,旋转除去溶剂,将粗产品用石油醚/二氯甲烷41柱层析,得无色油状液体11G,产率66;A5D5821C046,CHCL31HNMR500MHZ,CDCL3,27,PPM719724M,2H,712T,J05HZ,1H,670D,J8HZ,1H,432T,1H,418422M,2H,385T,1H,378S,1H,170173M,1H,158164M,1H,124129M,1H,086089M,6H,13CNMR125MHZ,CDCL3,2716349X2,14666,12921,12872,11814,11783,11445,7289,。

9、6495,4557,2544,2292,2272IRKBR3451,3343,3219,3055,2956,2927,2870,1644,1603,1586,1496,1466,1385,1361,1330,1317,1287,1228,1169,1133,1083,1063,995,978,923,876,793,721,684,568,536,434;HRMSEIM/ZCALCDFORC13H18N2O2181419;FOUND218142300232、中间体1B24S4,5二氢化41甲基乙基3噁唑啉基苯胺的制备0024取3氰基苯胺10G56MMOL,L缬氨醇3G,制备方法同例1。产率65。

10、。A5D7102C014,CHCL31HNMR500MHZ,CDCL3,27,PPM724728M,2H,712T,J05HZ,1H,663D,J75HZ,1H,432T,J05HZ,1H,402408M,2H,178182M,1H086098DD,J65,65HZ,6H,13CNMR125MHZ,CDCL3,2716352,14639,12916,11825,11778,11446,7232,6987,3268,1889,1794IRKBR3451,3343,3219,3055,3019,2959,2928,2903,2873,2721,2644,1933,1849,1648,1605,15。

11、86,1533,1495,1465,1386,1359,1325,1292,1269,1230,1178,1165,说明书CN101973952ACN101973956A3/4页51115,1106,1083,1067,995,973,925,876,853,793,715,684,564,536,441;HRMSEIM/ZCALCDFORC13H18N2O2041263;FOUND204125800253、中间体1C24S4,5二氢化4苯基3噁唑啉基苯胺的制备0026取3氰基苯胺10G,L苯甘氨醇3G,反应步骤同例1,产率60;A5D1046C009,CHCL31HNMR500MHZ,CDC。

12、L3,27,PPM718740M,8H,680D,J75HZ,1H,534T,1H,475T,J05HZ,1H,423T,J05HZ,1H,375S,2H,13CNMR125MHZ,CDCL3,2716502,14652,14246,12941,12881,12768,12683,11825,11866,11826,11478,7490,7005IRKBR3451,3343,3219,3055,3019,2959,2928,2903,2873,2721,2644,1933,1849,1648,1605,1586,1533,1495,1465,1386,1359,1325,1292,1269,1。

13、230,1178,1165,1115,1106,1083,1067,995,973,925,876,853,793,715,684,564,536,441;HRMSEIM/ZCALCDFORC13H18N2O2041263;FOUND2041258补数据00274、中间体1D24S4,5二氢化4苄基3噁唑啉基苯胺的制备0028取3氰基苯胺10G,L苯丙氨醇3G,反应步骤同例1,产率63;A5D766C032,CHCL3PPM715732M,8H,674D,J8HZ,1H,452456M,1H,429T,1H,409T,1H,373S,2H,319323DD,J5,45HZ,1H,268272D。

14、D,J9,95HZ,1H,13CNMR125MHZ,CDCL3,2716430,14652,13804,12933,12862,12656,11846,11809,11459,7186,6778,4188IRKBR3455,3343,3216,3060,3026,2898,1947,1644,1602,1533,1496,1463,1454,1360,1320,1291,1230,1180,1165,1085,1030,995,975,928,874,793,754,704,590,561,535,504;HRMSEIM/ZCALCDFORC16H16N2O2521263;FOUND20412。

15、6200295、2甲苯基2三甲硅氧基丙腈003024OMETHYLPHENYL2TRIMETHYLSILYLOXYACETONITRILE的制备0031015MMOL催化剂1A,1B,1CAND1D1MMOL,2甲基苯甲醛01ML,TMSCN03ML33MMOL相继在2030下加入,19H后,加入水淬灭经柱层后石油醚/二氯甲烷5/1,得无色油状液体。1HNMR300MHZ,CDCL3756759M,09HZ,2H,731734M,3H,543S,1H,016S,9H13CNMR75MHZ,CDCL31361,1288X2,1262X2,1191,635,039X300320033催化剂溶剂温度。

16、反应时间天产率EE1A无水甲醇20303D99931B无水甲醇20303D9996说明书CN101973952ACN101973956A4/4页61C无水甲醇20303D99981D无水甲醇20303D9993说明书CN101973952ACN101973956A1/8页7图1说明书附图CN101973952ACN101973956A2/8页8图2说明书附图CN101973952ACN101973956A3/8页9图3说明书附图CN101973952ACN101973956A4/8页10图4说明书附图CN101973952ACN101973956A5/8页11图5说明书附图CN101973952ACN101973956A6/8页12图6说明书附图CN101973952ACN101973956A7/8页13图7说明书附图CN101973952ACN101973956A8/8页14图8说明书附图CN101973952A。

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