一种binol衍生物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学技术领域，尤其设及一种BINOL衍生物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 对映选择性巧光识别技术可W为手性有机化合物绝对构型的确定提供实时快速 分析检测，用W确定手性氨基醇的绝对构型。该方法使用样品量少，分析快速准确，对样品 结构无损伤。具有光活性的1，1/ -联-2-糞酪衍生物有很强的手性诱导作用，且在适合结构 基团修饰下能产生强巧光，可作为巧光化学传感器与手性胺、氨基醇、氨基酸、Q-径基簇酸、 手性醇和单糖等手性有机化合物作用，在不同识别位点接受客体分子，使得化学传感器巧 光增强与减弱或发射波长的变化。通常使用的1，1/ -联-2-糞酪衍生物为C2轴对称芳香化合 物，且对氨基醇的作用表现为巧光泽灭，且对相应D-型和k型氨基醇的识别能力较低，斜率 比值差异较小。
【发明内容】
[0003] 本发明的第一个目的是提供一种BINOL衍生物，具有如下通式所代表化合物的R或 S构型：
[0004]
[0005] 其中，Ri,化各自独立地为Ci-IO烷基或含氣苯基。
[0006] 优选地，Ri、化相同，此时，BINOL衍生物具有良好的手性识别效果。
[0007] 本发明所述的烷基为Cl-4的烷基或Cl-6的烷基或Cl-8的烷基，优选为Cl-4的烷基，进 一步优选为甲基或乙基。
[000引所述含氣苯基为氣原子直接取代的苯基或氣代烧控取代的苯基，所述氣代烧控为 烷基上的一个或多个氨被氣原子取代的基团，本发明所述的含氣苯基优选为4-(=氣甲基） 苯基、3-(=氣甲基)苯基、4-氣苯基、3,5-二(=氣甲基)苯基中的一种。
[0009] BINOL(联糞酪)具有很强的手性诱导作用，采用本申请的技术手段对其进行修饰 后能产生强巧光，在与手性氨基醇通过氨键相互作用时，能在不同识别位点接受客体分子， 通过光诱导电子转移(PET)及电子交换能量转移巧ET)等引起其巧光强度的变化，从而很好 的用于氨基醇的手性识别。
[0010] 本发明的第二个目的是提供所述BINOL衍生物的制备方法，所述制备方法为：对 BINOL中的径基进行保护，所得保护产物与酬类物质反应，对所得产物脱保护即得。
[0011] 其中，径基保护可采用本领域常用的技术手段，本发明优选采用甲基甲酸基团对 径基进行保护，甲基甲酸基团可由氯甲基甲酸提供。
[0012] 本发明提供一种优选的制备方法，其反应历程为：
[0013]
[0014] 具体操作为：
[001引（1)冰浴条件下，先将BINOL与化H反应，然后将氯甲基甲酸滴加到该反应体系，室 溫下反应，反应完全后泽灭反应、萃取、浓缩即得保护产物；
[0016] (2)在-5°C-(TC,无氧无水条件下，向溶解所述保护产物的溶液中加入强碱，然后 将酬加入反应体系，并于室溫条件下反应，反应完全后泽灭反应、萃取、浓缩、柱层析即得甲 基甲酸保护的中间体；
[0017] (3)将所述中间体溶解后，加入酸液，室溫下揽拌反应即得BINOL衍生物。
[001引上述制备方法中，步骤（1)中，BIN0L、化H、氯甲基甲酸的摩尔比为：1:(1.2-2) :(1- 1.3)。。
[0019] 步骤(2)中，保护产物、强碱、酬的摩尔比为1:(1-1.5) :(1-1.3)。
[0020] 所述强碱可采用本领域常用的物质，本发明优选采用烷基金属裡，具体可选自正 下基裡、叔下基裡、氨基裡、苯基裡中的一种或多种，强碱能够夺取BINOL 3位的氨质子，形 成活性的反应中间体。
[0021 ]所述酬类物质根据BINOL衍生物的结构进行选择。
[0022] 巧灭反应可采用本领域常规的技术手段，本发明优选采用饱和氯化锭水溶液、水、 饱和碳酸氨钢水溶液中的一种或多种巧灭反应。
[0023] 所述萃取可采用本领域公知的溶剂进行，本发明优选采用乙酸乙醋、二氯甲烧、二 氯乙烧、氯仿、乙酸中的一种或多种作为萃取溶剂。
[0024] 所述柱层析的条件优选为：固定相为硅胶，流动相为：乙酸乙醋/正己烧，优选洗脱 梯度为1:20-1:5，具体可为:按照1:20、1:15、1:10、1:5进行梯度洗脱。
[0025] 步骤(3)中，脱保护所用的酸为浓盐酸、BF3、醋酸、=氣乙酸中的一种或多种，优选 为浓盐酸。浓盐酸的用量依据BINOL的量而定，具体可为:每ImmolBINOL对应加入0.5-1.5mL 浓盐酸。
[0026] 本发明的第S个目的是提供所述BINOL衍生物在氨基醇手性识别中的应用。
[0027] 所述氨基醇优选为鄉氨醇、亮氨醇、苯丙氨醇、丙氨醇、苯甘氨醇中的一种。
[0028] 本发明的第四个目的是提供一种使用BINOL衍生物识别手性氨基醇类物质的方 法，其特征在于，包括如下步骤：
[0029] (1)配制氨基醇标准溶液:称取等量D-氨基醇和心氨基醇分别溶于等量溶剂中，配 制成D-氨基醇标准溶液和k氨基醇标准溶液；
[0030] (2)配制BINOL衍生物标准溶液:称取S或R构型的BINOL衍生物溶于溶剂中，配制成 BINOL衍生物标准溶液；
[0031] (3)配制待测样品溶液:称取单一未知构型氨基醇溶于溶剂中，配制成待测样品溶 液；
[0032] (4)对标准溶液进行测定，获得回归方程:将所述BINOL衍生物标准溶液分别和不 同量的所述k氨基醇标准溶液混合均匀，静置后测试混合溶液的巧光强度IW及未混合心 氨基醇的BINOL衍生物标准溶液的巧光强度Io;最后，W所述混合溶液中レ氨基醇的浓度 ([Q])为横坐标，1〇/1的比值为纵坐标绘制曲线，得回归方程，并计算其斜率KA;
[0033] 重复步骤(4)的方法对D-氨基醇标准溶液进行测定，得回归方程，计算其结合常数 K-D ；
[0034] (5)对待测样品溶液进行测定，判断待测样品的氨基醇构型：将所述BINOL衍生物 标准溶液分别和不同量的所述待测样品溶液混合均匀，静置后测试混合溶液的巧光强度I， W及未混合待测样品溶液的BINOL衍生物溶液的巧光强度1〇, W待测样品溶液的浓度（[Q]) 为横坐标，1〇/1的比值为纵坐标绘制曲线，得回归方程，计算斜率，斜率接近K-L则判定待测 样品构型与K-L对应的氨基醇构型相同，斜率接近K-D则判定待测样品构型与K-D对应的氨 基醇构型相同。
[0035] 本发明设及到的横坐标为待测样品或レ氨基醇或D-氨基醇的浓度，其中所述"浓 度'的单位^nol/L。
[0036] 优选地，所述回归方程的线性范围为0-0.0035。
[0037] 此外，可计算两种构型氨基醇的斜率比值，有手性识别效果的传感器的斜率比值 应大于1或小于1，且比值越偏离1，识别效果越好。
[0038] 其中，氨基醇标准溶液和待测样品溶液的溶剂相同，优选为二氯乙烧、甲醇、异丙 醇、二氯甲烧、氯仿中的一种，优选采用二氯甲烧。
[0039] 本申请的BINOL衍生物与其他试剂相比，能够实时快速分析、确定手性氨基醇绝对 构型，且该方法使用样品量少，分析快速准确，对样品结构无损伤，构型确定无需复杂的化 学反应，并且具有随待测氨基醇浓度增大而巧光增强的特点，识别效果好。
【附图说明】
[0040] 图1为实施例7的曲线。
[0041] 图2为实施例8的曲线。
[0042] 图3为实施例9的曲线。
[0043] 图4为实施例10的曲线。
【具体实施方式】
[0044] W下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。W下实施例中设及到 的药品如无特殊说明均可市购获得，设及到的操作如无特殊说明均为本领域常规操作。其 中，氯甲基甲酸保护的S构型BINOL是通过如下方法制备得到的：冰浴条件下，将(S)-BINOL 的THF溶液滴入化H的THF混悬液中，然后将氯甲基甲酸滴加到该反应体系，室溫下反应，反 应完全后加水泽灭反应、萃取、浓缩即得。同样地，氯甲基甲酸保护的財勾型BINOL采用相同 的方法制备，其区别仅在于原料采用財勾型的BIN0L。
[0045] 此外，R构型的BINOL衍生物也可采用实施例4-6所述的方法制备得到，将S构型的 BINOL替换为R构型的BINOL即可。
[0046] 实施例1:具有下述结构的传感器I
[0047] ((S)-3-( 2-hyd;ro 巧 p;ropan-2-y 1 )-1,1 ' -binaphthy ]_-2,2 ' -diol)
[004引
[0049] 传感器2
[0050] n-3-yl)-l,1'-binaphthyl-2,2'-diol)
[0化1 ]
[0化2] 传感器3
[0053] Imethyl)-!,1'-binaphthyl-2,2'-diol)
[0化4]
[0化5] 实施例4:
[0056]该实施例提供实施例1所述传感器1的合成，具体为:0°C，氮气保护下，往氯甲基甲 酸保护的（S)-BINOL四氨巧喃溶液中（12mmol，THF 120血）中加入正下基裡溶液（14.4mmol) 并室溫揽拌5小时。将无水丙酬加入到反应体系并升溫至室溫反应过夜。反应经饱和氯化锭 水溶液泽灭并用乙酸乙醋萃取，合并有机相，有机相用无水硫酸儀干燥后减压蒸发除去溶 剂，残留物经柱层析分离(洗脱剂为乙酸乙醋/正己烧，v/v = l :20-1:5)得到甲基甲酸保护 的中间体。将中间体溶于四氨巧喃中并加入IOmL浓盐酸室溫揽拌，得到BINOL衍生Cl对称巧 光传感器 1。产率48%</H NMR(400MHz/CDC13)Sl.83(s，6H)，3.28(s，lH)，5.17(s，lH)，7.12 (d，J = 8.00Hz，2H)，7.24-7.27(m，2H)，7.31-7.38(m，3H)，7.83-7.86(m，3H)，7.91(d，J = 12.00Hz，1H)，8.33(s，1H).i3c NMR(100MHz，CDC13)S29.9,30.0,74.9，113.7，113.7，117.7， 123.4,124.0,124.2,124.6,126.0,126.7,127.1,128.2,128.3,128.5,129.2,130.3, 133.2，133.5，134.1，151.7，152.1.HRMSUSI)m/z:calcd.forC23H1903[M-H]-: 343.1334.Found 343.1299.
[(K)日7] 实施例5:
[0058]该实施例提供实施例2所述传感器2的合成，其合成方法同实施例1，其区别仅在于 采用的酬不同，本实施例使用无水3-戊酬，产率51%。111匪1?(4001化，〔0(：13)60.95-0.98 (m,6H),2.00-2.05(m,2H),2.14-2.22(m,2H),2.61(s