专利名称：一种Aldol反应催化剂及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及催化有机合成领域，具体地说，涉及一种Aldol反应催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
环糊精(cyclodextrin,简称CD)是由j-(+)_卩比喃葡萄糖单元通过O"-I, 4_糖苷键连接而成的环状低聚糖，呈截顶圆锥状，具有“内腔疏水，外壁亲水”的特殊结构和性质。但在环糊精母体分子中只有羟基一种官能团，羟基间易形成分子内氢键，因而环糊精分子结构具有很强的刚性，在与具有各种形状和官能团的客体分子相互作用时，环糊精的结构很难发生相应的拓扑变化。同时，环糊精仅溶于水和少数强极性有机溶剂，限制了其在有机溶剂中的应用(泛Rev. 2003, 103, 4147)。为了改变环糊精的物理和化学性质，可以选择性地对环糊精的羟基进行化学修饰，将羟基转化成目标官能团，进而构筑成各种人工合成酶或人工合成金属酶。环糊精特殊的结构和性质使其逐渐成为构筑人工合成酶的优良结构单元。基于环糊精构筑的人工合成酶，主要是以适当的具有催化活性的有机分子修饰环糊精，形成环糊精衍生物。借助环糊精空腔与底物的包结作用，将有机合成反应从有机相转移到水相，绿色环保。同时包结作用也相对拉近了底物和催化活性中心的距离并固定了二者的相对位置，往往可以显著提高有机合成反应的反应速率、区域选择性及对映选择性。Aldol反应是一类重要的形成C-C键的有机合成方法，目前该类反应中，效果比较好的催化剂为脯氨酸衍生物及其类似物，但该类催化剂大多需要在有机溶剂中使用。基于环糊精构筑类似的Aldol反应催化剂作为人工合成酶，不仅可以将有机合成反应从有机相转移到水相，绿色环保，而且由于环糊精空腔对底物的包结作用，往往可以取得优秀的对映选择性，并且表现出一定的底物选择性，具有很好的仿生催化效果。因此，开发合成基于环糊精的Aldol反应催化剂作为人工合成酶具有较强的理论研究价值和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Aldol反应催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的Aldol反应催化剂为⑶-2-氨甲基吡咯烷修饰的环糊精，0 )-2-氨甲基卩比咯烧修饰的环糊精，(5)-2-氨甲基哌唳修饰的环糊精和0 )_2_氨甲基哌啶修饰的P-环糊精，其修饰位置均为环糊精C-6位置，修饰基团为C )-2-氨甲基批咯烧，0 )_2_氨甲基卩比咯烧，(5)-2-氨甲基哌唳和0 )-2-氨甲基哌唳,其结构式如下所示权利要求
1.一种Aldol反应催化剂，其特征在于包括(5)-2-氨甲基吡咯烷修饰的环糊精，0 )-2-氨甲基卩比咯烧修饰的环糊精，(5)-2-氨甲基哌唳修饰的环糊精和0 )_2_氨甲基哌啶修饰的环糊精，其修饰位置均为环糊精C-6位置，修饰基团为C )-2-氨甲基批咯烧，0 )_2_氨甲基卩比咯烧，(5)-2-氨甲基哌唳和0 )-2-氨甲基哌唳,其结构式如下所示
2.—种权利要求I所述Aldol反应催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤将单味-O-P-甲苯磺酰基)-/ -环糊精和相应的氨基化合物溶于无水极性非质子溶剂中，于氮气气氛下，在反应温度下进行反应，将所得反应混合物冷却到室温后，缓慢滴加到丙酮中，抽滤，用无水乙醇洗涤所得固体，并在纯水中进行重结晶，分别经丙酮、水洗，真空干燥后制得产物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述单￠-0-/7-甲苯磺酰基)-/ -环糊精与相应氨基化合物的摩尔比为I:广1:500。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述无水极性非质子溶剂为乙腈、环丁砜、六甲基磷酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于反应温度为5(T160°C，反应时间为6.0h"96. Oh。
6.权利要求I所述Aldol反应催化剂在水相不对称Aldol加成反应中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于包括以下步骤^fAldol反应催化剂和芳香醛溶于CH3COONa-HCl缓冲液中，室温下搅拌，然后加入丙酮，将反应混合物搅拌反应适当的时间，乙酸乙酯萃取并合并有机层，饱和NaCl水溶液洗所得有机层，无水Na2SO4干燥，减压脱溶，得浅黄色油状液体。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的芳香醛为具有如下通式结构的化合物
全文摘要
本发明公开了一种Aldol反应催化剂及其制备方法与应用。该Aldol反应催化剂为(S)-2-氨甲基吡咯烷修饰的β-环糊精，(R)-2-氨甲基吡咯烷修饰的β-环糊精，(S)-2-氨甲基哌啶修饰的β-环糊精和(R)-2-氨甲基哌啶修饰的β-环糊精。该Aldol反应催化剂可通过单(6-O-p-甲苯磺酰基)-β-环糊精与相应的氨基化合物在极性非质子溶剂中进行亲核取代反应而制得。该合成方法具有操作简单、反应条件温和、产率高等优点。该Aldol反应催化剂作为人工合成Aldol酶催化水相Aldol反应，可取得优异的对映选择性。
文档编号C07C205/45GK102626655SQ201210082078
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者沈海民, 纪红兵 申请人:中山大学