新型多氫鍵雙功能手性酰胺類化合物的高效合成

裴學海, 黃克俊, 尹曉剛, 陳治明(貴州師范大學 化學與材料科學學院 貴州省功能材料化學重點實驗室，貴州 貴陽 550001)

·研究論文·

新型多氫鍵雙功能手性酰胺類化合物的高效合成

裴學海, 黃克俊, 尹曉剛, 陳治明*
(貴州師范大學 化學與材料科學學院 貴州省功能材料化學重點實驗室，貴州 貴陽 550001)

以BINOL-3,3′-二羧酸為原料，經外消旋化合物的拆分和縮合反應，合成了7個新型的聯二萘骨架手性酰胺類化合物，收率51%～70%，其結構經1H NMR,13C NMR, FT-IR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。

BINOL-3,3′-二羧酸; 手性酰胺; 手性配體; 聯二萘; 合成

手性雙酰胺類化合物(CAC)是天然活性分子和合成有機化合物中常見的化合物。作為一類性能良好的手性配體[1]，CAC在藥物化學、生物化學和高分子化學等領域均有重要應用[2]。C2軸不對稱聯芳香化合物是近年來CAC的研究熱點之一。2,2-二羥基-1,1-聯二萘(BINOL)及其衍生物由于具有軸不對稱性、分子結構剛性，立體化學柔性及可與金屬中心絡合的官能團，表現出高立體選擇性。

在手性配體的諸多合成策略中，不對稱催化合成具有其獨特的優勢[3]。自 Cram等[4]首次報道BINOL具有C2軸手性以來，BINOL及其衍生物作為手性源配體的合成即倍受人們關注。Yamamoto等[5]通過BINOL的硅氧烷在t-BuLi作用下發生硅基的1,3-遷移重排合成了一種具有軸手性的催化劑。Ohta等[6]通過MOM對酚羥基進行保護，然后與CO2反應合成了3,3′-位取代的BINOL-3,3′-二羧酸。在 BINOL的3-位或 3,3′-位進行結構修飾合成取代產物的方法，操作簡便，收率較高，手性誘導能力較強，是合成新型高效高立體選擇性配體的有效方法之一[7-10]。

本文以BINOL-3,3′-二羧酸為原料，經外消旋化合物的拆分和縮合反應，合成了7個新型的聯二萘骨架手性酰胺類化合物(3a～3g, Scheme 1)，收率51%～70%，其結構經1H NMR,13C NMR, FT-IR, HR-MS(ESI)和元素分析表征。

Scheme 1

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

X-6型數字顯微熔點儀；WZZ-1型旋光儀;Bruker JEOL ECX 400 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標)；Bruker TENSOR27型傅里葉變換紅外光譜儀(KBr壓片)；Elementah Vario EL III型元素分析儀；Bruker UHR TOF LC/MS Mass Spectrometer型超高分辨質譜儀。

對甲基環己胺(2b), (R)-(+)-1-(4-溴苯基)乙胺(2e), (R)-(+)-1-(4-甲苯基)乙胺(2d), (S)-(-)-1-(1-萘基)乙胺(2g), (S)-(-)-1-(4-甲氧基苯)乙胺(2c), (S)-(-)-1-苯丙胺(2f), (S)-(+)-1-環己乙胺(2a)，阿拉丁化學試劑有限公司；(R)-(+)-2,2-二羥基-1,1-聯二萘-3,3-二羧酸(R-1)按文獻[11]方法合成；其余所用試劑均為分析純。

1.2 3a～3g的合成(以3a為例)

在三頸燒瓶中依次加入(R)-1 0.25 g(6.7 mmol),N,N-二環己基碳二亞胺(DCC)0.138 g(6.7 mmol), 1-羥基苯并三唑(HOBt)0.91 g(6.7 mmol)和THF 10 mL，攪拌下冷卻至0 ℃，緩慢滴加2a 0.15 mL(10 mmol)，滴畢，自然升至室溫，反應15 min(TLC檢測)。過濾，濾餅旋蒸除溶，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：石油醚/乙酸乙酯=5/1,V/V]純化得3a。

用類似的方法合成3b～3g。

為優化.3的合成條件，以3a的合成為例，研究了物料比r[n(R-1) ∶n(2a)]和溶劑對3a收率的影響，結果見表1和表2。

由表1可見，r=1 ∶1時，收率52%，可能在此過程中形成了單取代酰胺，導致收率降低。增加2a用量，收率明顯提高。r=1 ∶1.5時，收率最高(70%)。繼續增加2a用量，3a收率不再明顯增加。因此，最佳r=1.0 ∶1.5。

表1 r對3a收率的影響Table 1 Effect of r on the yield of 3a

表2 溶劑對3a收率的影響Table 2 Effect of solvents on the yield of 3a

由于R-1和2a在縮合過程中容易發生水解，故反應前需要對溶劑進行純化。由表2可見，以CHCl3作溶劑，反應物溶解性不好，收率較低(38%)。以甲醇為溶劑，收率57%。以THF為溶劑，反應進行較順利，收率最高(70%)。因此，選擇THF作反應溶劑。

報道了一種以BINOL-3,3′-二羧酸為原料，經外消旋化合物的拆分和縮合反應，合成新型聯二萘骨架手性酰胺類化合物的方法。該方法具有操作簡單，收率較高等優點。

[1] Chitra S, Vishal K, Upendra S,etal. Emerging catalytic methods for amide synthesist[J].Current Organic Synthesis,2013,10(2):241-264.

[2] Ghosh S C, Ngiam J S Y, Seayad A M,etal. Chem inform abstract:Copper-catalyzed oxidative amidation of aldehydes with amine salts:Synthesis of primary,secondary,and tertiary amides[J].J Org Chem,2012,77:8007-8015.

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[11] 易景中,王湧,劉澍,等. 一種具有手性聯二萘骨架新型TADDOL 配體的合成[J].廈門大學學報(自科版),2004,43(5):652-656.

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《合成化學》編輯部

Highly Efficient Synthesis of Novel Multiple Hydrogen-bonding and Bifunctional Chiral Amides Compounds

PEI Xue-hai, HUANG Ke-jun, YIN Xiao-gang, CHEN Zhi-ming*

(Key Laboratory of Functional Materials Chemistry of Guizhou Province, School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)

Seven novel binaphthyl backbone chiral amides compounds were synthesized by resolution of the coupled racemic and condensation, using BINOL-3,3′-dicarboxylic acid as starting material. The yields were 51%～70%. The structures were characterized by1H NMR,13C NMR, FT-IR, HR-MS(ESI) and elemental analysis.

BINOL-3,3′-dicarboxylic acid; chiral amide; chiral ligand; binaphthyl; synthesis

2017-02-02;

2017-07-21

國家自然科學基金資助項目(21362006)； 貴州省自然科學基金資助項目(黔科合J字[2009]2021)

裴學海(1989-)，男，漢族，甘肅張掖人，碩士研究生，主要從事有機合成的研究。

陳治明，教授，碩士生導師， E-mail： czm000219@163.com

O625.15; O625.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.08.17019