一种双手性氨基醇化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种双手性化合物及其制备方法和应用，特别是一种双手性氨基醇化 合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 手性氨基醇衍生物可以由天然手性氨基酸经一系列反应而方便获得（肖蓉 等，化工技术与开发，2009, 38,10-14 ;甘春芳等，化学世界，2007, 538-540 ;张春华等，有 机化学，2004,24:343-345)，由于其价廉易得，在不对称催化中应用广泛。硝基醛醇（亨 利）反应，是一个经典的人名反应。Henry反应是指具有a-H的硝基烷烃在碱催化下对 羰基化合物进行亲电加成生成β-硝基醇的一类反应。1895年，Henry首先发现了此反 应（L. C. R. Henry, Hebd. Seances. Acad. Sci.，1895, 120, 1265-1268.)，该反应是一类有效的 碳碳键构建反应，其产物β-硝基醇是一类重要的有机中间体（V.Farina et al.，Chem. Rev. 2006, 106:2734-2793 ;D. J. Ager et al.，Chem. Rev.，1996, 96:835-976 ;Ε· J. Corey et al.，1999, 38:1931-1934 ;B. M. Trost et al.，Org. Lett.，2002, 4:2621-2623 ;A. Cochi et al.，Org. Lett.，2010, 12:3693-3695)，可以被还原为β -氨基醇、氧化为羰基化合物等D 在反应中羰基碳所在的位置会形成一个手性中心，因此在催化该类反应时手性控制就显 得很重要（N.Ono, The Nitro Group in Organic Synthesis，Wiley-VCH，New York，2001; M. Watanabe，et al.，J. Org. Chem. 2002, 67:1712-1715 ;H. Chikashita et al.，Synth. Commun. 1987,17:677-683.)。亨利反应的不对称手性催化研究始于1992年（H. Sasai et al.，J. Am. Chem. Soc，1992, 114:4418-4420)，经过近二十年的发展，现在已经开发出 多种不同的催化体系（A. Bulut et al.，J. Org. Chem，2008, 73:7373-7375 ;C.Palomo，et al.，Angew. Chem. Int. Ed.，2005, 44:3881-3884 ;C. S. Gan，Can. J. Chem，2008, 86:261-263 ; ff. J i n et al. , J. Org. Chem, 2011, 76:484-491 ；T. Arai et a I. , J. Org. Chem，2008, 73:4903-4906 ;A.Gualandi et al.，J.Org.Chem，2011，76:3399-3408 ; Y. R. Zhou et al. , J. Org. Chem. , 2011, 76 : 588-600 ；N. H. Khan et al. , Catal. Lett·，2010, 140:189-196)。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种双手性氨基醇化合物及其制备方法和应用，遴选并合成手性配 体以制备手性催化剂。
[0004] 本发明提供的一种双手性氨基醇化合物的化学名称为：N，N'_双[(lS)-2_羟 基_1_芳基乙基] _1，4-苯二甲胺，其结构式为：
化学名称为：Ν，Ν' -双[(lS)-2-羟基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲胺，结构式为：
式中Ar选自-Ph，称为苯基，或-CH2Ph,称为苄基，以上基团构 成的两种双手性氨基醇依次称为化合物la、lb、lc、Id。
[0005] -种双手性氨基醇化合物的制备方法，该方法为两步，第一步以苯二甲醛和L-氨 基醇反应制备中间产物Ν，Ν'-双[(lS)-2-羟基-1-芳基乙基]-1，4-苯二甲亚胺或 Ν，Ν' -双[(IS) -2-羟基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲亚胺，第二步上述中间产物在硼氢化钠 的还原作用下合成双手性氨基醇化合物。
[0006] 所述的苯二甲醛为对苯二甲醛或间苯二甲醛，L-氨基醇为L-苯甘氨醇或L-苯 丙氨醇，上述各L-氨基醇分别与苯二甲醛反应生成希夫碱中间体，其所携带的Ar基依次 为-Ph 和-CH2Ph。
[0007] 所述的制备中间产物的反应是由苯二甲醛和L-氨基醇在催化剂乙酸存在时，在 乙醇溶剂中回流反应8小时，产物不分离；向上述反应液中添加甲醇溶液，冷却，分次加入 硼氢化钠，室温下搅拌至不再有气体产生，然后浓盐酸调节PH值，冷却析出晶体，抽滤得到 双手性氨基醇化合物。
[0008] -种双手性氨基醇化合物的应用，首先双手性氨基醇化合物与铜离子配位结合 后，再加入到芳醛与硝基甲烷的反应体系中，常温或者l〇°C下搅拌，反应后，旋转蒸发除去 有机溶剂，采用硅胶柱色谱法分离提纯。
[0009] 本发明与现有同类技术相比，其显著地有益效果体现在：
[0010] 本化合物作为手性催化剂，可用于硝基醛醇（亨利）反应，并能够取得较好的催化 效果。亨利反应是基于羰基和含有α-活泼氢的硝基烷烃类化合物之间的碳碳键形成反 应。亨利反应中，含有α-活泼氢的硝基化合物在碱等夺质子试剂作用下成为碳负离子，再 进攻羰基形成新的碳碳键，而得到双官能团硝基醇化合物。与现有同类技术相比，本化 合物的合成方法，采用廉价的芳二醛与氨基醇为原料，通过简单的两步连续反应，制备方法 简便，成本低廉。本发明催化体系反应条件温和，手性选择性好，收率较高。 【具体实施方式】
[0011] 1. -种双手性氨基醇化合物，该化合物的化学名称为：Ν，Ν'_双[(lS)-2-羟 基_1_芳基乙基] _1，4-苯二甲胺，其结构式为： 化学名称为：N，N'_双[(lS)-2-羟基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲胺，结构式为：
式中Ar选自-Ph，称为苯基，或-CH2Ph,称为苄基，以上基团构 成的两种双手性氨基醇依次称为配体化合物la、lb、lc、Id。
[0012] 2. -种双手性氨基醇化合物的制备方法实施例。
[0013] 实施例1
[0014] -种双手性氨基醇化合物N，N'_双[(lS)-2_羟基-1-苯乙基]-1，4-苯二甲胺Ia 的制备方法，该方法的步骤如下：
[0015] 在50mL两口烧瓶中，加入L-苯甘氨醇I. 37g(10mmol)，对苯二甲醛0. 67g(5mmol)， 25ml无水乙醇，滴入一滴冰乙酸，加热回流8小时，停止反应，TLC监测反应。反应完全后反 应液冷却至〇°C以下，加入5ml甲醇，然后称取硼氢化钠0. 95g(25mmol)，保持反应液在0°C 以下，分4次加入到烧瓶内，加完硼氢化钠后，室温下搅拌至不再产生气体。向烧瓶内滴加 浓盐酸调节PH至弱碱性（PH = 8-9)，调节完毕后搅拌约lOmin，最后加入约15ml去离子 水，将烧瓶放入冰水浴冷却〇. 5h，抽滤、水洗，干燥得到白色粉末I. 71g，产率91. 4%。
[0016] 实施例1所得产物的结构表征数据为：
[0017] 白色粉末；熔点：114. 0-117. 0 cC ;IR(cm \ KBr) :3384, 3259, 3018, 2929,1599， 1549,1481,1078,1043;? NMR (500MHz, DMS〇-d6, ppm) δ ：7. 38 (d, J = 7. 5Ηζ,4Η),7. 33 (m, 4H)，7.25(t，J = 8·0Ηζ，2Η)，7.21 (s，4H)，4.89 (dd，J = 5.5X5. 0Ηζ，1Η)，3.68 (m，2H)， 3· 57(m，2Η)，3· 44(s，4Η) ;13C NMR(500MHz，DMS0-d6, ppm) δ : 142. 29, 139. 54, 128. 63, 128. I 9, 127. 98, 127. 37, 67. 07, 64. 45, 50. 92 ；HRMS (ESI) for C24H28N2O2Na ：calcd 399. 2048 ([M+N a]+), found399. 2056 〇
[0018] 实施例2
[0019] -种双手性氨基醇化合物N，Ν'-双[(lS)-2_羟基-I-苄乙基]-1，4-苯二甲胺lb 的制备方法，该方法的步骤如下：
[0020] 取L-苯丙氨醇I. 51g(10mmol)，对苯二甲醛0. 67g(5mmol)，制备方法同实施例1， 得到白色粉末1.46g，产率：72. 3%。
[0021] 实施例2所得产物的结构表征数据为：
[0022] 熔点 150. 9-151. 8 cC ;IR(cm \ KBr) :3472,3232,3029,2922,1602,1591，1491， 1383 !1H-NMR(500MHz，DMS0-d6, ppm) δ :7.26 (t，J = 7·5Ηζ，4H) 7. 18 (m，6H)，7. 14 (s，4H)， 4. 53(t，J = 5. 5Hz，2H)，3. 70(s，4H)，3. 25(m，2H)，2. 61-2. 71 (m，6H)，I. 83(s，2H) ;13C NMR(500MHz, DMS〇-d6, ppm) δ ： 139. 69, 139. 23, 129. 17, 127. 95, 127. 48, 125. 63, 62. 29, 59. 92, 50. 25,37. 38 ；HRMS (ESI) for C26H32N2O2Na ：calcd 427. 2361 ([M+Na]+), found 427. 2353〇