一类大环多胺类多齿配体及其合成方法
【专利摘要】本发明涉及公开了一类大环多胺类多齿配体及其合成方法，它是以三聚磷腈为母核的一系列双齿、四齿和六齿氮杂多齿配体。在配位化学、生物化学等领域研究、应用广泛。生物化学家常常通过此类配合物对一些特定的小分子或大分子的特殊反应活性研究，来拓展仿生功能体系的应用。本发明制备的大环多胺类多齿配体化合物，为一种潜在的生物活性分子，结合金属离子（如Cu（II）等），具有很好的生物活性。本发明制备的大环多胺类多齿配体化合物的方法，制备条件温和﹑原料经济易得，且制备得到的大环多胺类多齿配体化合物生物活性优秀。本发明制备得到的大环多胺类多齿配体化合物，有望在生物仿酶催化领域得到广泛的应用。
【专利说明】一类大环多胺类多齿配体及其合成方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一类多齿配体，具体为一类大环多胺类多齿配体及其合成方法，属于有机合成【技术领域】。
【背景技术】
[0002]大环多胺(cyclen)是一类性能优异的配体，它们对过渡金属离子、镧系金属离子等均有较强的配位能力，可以得到水溶性的多功能配体。见文献:
[0003][I] Ohshima R., Kitamura M., Yamada Y., Ikekita M., Kimura Aoki S.1norgnicchemistry2010, 49, 888-899.[0004][2] Sara J.K., Emi I i ano T., Matthew H.Τ.,Michael ff.J.0rg.Chem.2007, 72, 280-8289.
[0005]的报到。
[0006]虽然，大环多胺类配体及其衍生物的合成研究在生物化学及药物化学等领域有深远的经济效益和应用价值，但关于该类配体的合成研究较少。目前，关于大环多胺配体的合成研究主要集中在单环配体中心。见文献:
[0007][3] Subat M, Woinaroschy K, Gerstl C, Sarkar B, Kaim ff, Konig B.1norg.Chem.2008, 47, 4661
[0008][4] Richman, J.E.; Atkins, T.J..J.Am.Chem.Soc., 1974, 96, 2268-2270.[0009]而关于大环多胺多齿配体的合成，目前尚未见报到。
[0010]由于多金属中心的配体的金属中心之间的相互影响作用，在配位化学、生物化学等领域研究、应用广泛。生物化学家常常通过此类配合物对一些特定的小分子或大分子的特殊反应活性研究，来拓展仿生功能体系的应用。而目前的合成关于多齿配体配体的设计合成不能满足有关领域发展的需要。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是为了提供大环多胺类多齿配体及其合成方法，以填补这一【技术领域】的空白。
[0012]本发明目的是通过以下技术方案来实现的。
[0013]一类大环多胺类多齿配体，其结构式如化合物(I )、化合物(II)和化合物(III)所
示:
[0014]
【权利要求】
1.一类大环多胺类多齿配体，其特征在于:其结构式为化合物(I )、化合物(II)和化合物(III):
2.权利要求1所述一类大环多胺类多齿配体的合成方法，其特征在于: 所述的化合物I的合成方法，具体步骤如下: 1)冰浴及氮气保护下，将2.0mmol, 1.44g化合物Ia溶解于30mL THF，然后将含5mmolPBrJ^ IOmL无水THF溶液滴加到上述溶液中，室温搅拌5h ;反应结束，减压蒸去溶剂，然后加入20mL氯仿萃取；冰浴，加碳酸钾溶液中和反应中多余的酸，水相用氯仿萃取；合并有机相，硫酸钠干燥，减压浓缩溶剂；过柱分离纯化，得无色的固体产品1.22g为化合物2a，收率72.4% ； 2)在50mL的单口圆底烧瓶 ，中依次加入化合物2a，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后电磁搅拌、N2保护，加热回流反应48h ;反应结束后，滤出Na2CO3固体，滤液减压蒸馏得无色固体粗品；粗品固体过柱分离，得化合物3a ； 3)在50mL的单口圆底烧瓶，加入化合物3a及适量二氯甲烷，在冰浴氮气保护下，缓慢将含适量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反应体系中；滴加结束后去冰浴，室温反应至结束；反应结束后旋干溶剂，加水溶解，然后用NaOH溶液调节pH至强碱性，用氯仿萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，得产物为化合物I。
3.权利要求1所述一类大环多胺类多齿配体的合成方法，其特征在于: 化合物II的合成方法，具体步骤如下: 1)在250mL三口瓶中，加入1.44g化合物Ib和30mL四氢呋喃，然后滴入含有ImLPBr3的30mL四氢呋喃溶液；冰浴氮气保护，室温搅拌5h.;反应结束减压除去溶剂，加入20mL氯仿溶解，在冰浴下慢慢的加入碳酸钾的水溶液洗涤，氯仿萃取，合并有机相，干燥，蒸去溶剂得灰色的固体；将固体过柱分离、纯化；得无色的固体产品1.19g为化合物2b，收率63.7% ； 2)在50mL的单口圆底烧瓶，中依次加入化合物2b，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后电磁搅拌、N2保护，加热回流反应48h ;反应结束后，滤出Na2CO3固体，滤液减压蒸馏得无色固体粗品；粗品固体过柱分离，得化合物3a ； 3)在50mL的单口圆底烧瓶，加入化合物3b及适量二氯甲烷，在冰浴氮气保护下，缓慢将含适量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反应体系中；滴加结束后去冰浴，室温反应至结束；反应结束后旋干溶剂，加水溶解，然后用NaOH溶液调节pH至强碱性，用氯仿萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，得产物为化合物II。
4.权利要求1所述一类大环多胺类多齿配体的合成方法，其特征在于: 化合物III的合成方法，具体步骤如下: 1)冰浴及氮气保护下，将2.0mmol, 1.44g化合物Ic溶解于30mL THF，然后将含5mmolPBrJ^ IOmL无水THF溶液滴加到上述溶液中，室温搅拌5h ;反应结束，减压蒸去溶剂，然后加入20mL氯仿萃取；冰浴，加碳酸钾溶液中和反应中多余的酸，水相用氯仿萃取；合并有机相，硫酸钠干燥，减压浓缩溶剂；过柱分离纯化，得无色的固体产品1.22g为化合物2c，收率72.4% ； 2)在50mL的单口圆底烧瓶，中依次加入化合物2c，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后电磁搅拌、N2保护，加热回流反应48h ;反应结束后，滤出Na2CO3固体，滤液减压蒸馏得无色固体粗品；粗品固体过柱分离，得化合物3c ； 3)在50mL的单口圆底烧瓶，加入化合物3c及适量二氯甲烷，在冰浴氮气保护下，缓慢将含适量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反应体系中；滴加结束后去冰浴，室温反应至结束；反应结束后旋干溶剂，加水溶解，然后用NaOH溶液调节pH至强碱性，用氯仿萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，旋干溶剂，得产物为化合物III。
5.权利要求1所述的一类大环多胺类多齿配体和权利要求2-4任意之一制备方法所制备的一类大环多胺类多齿配体，应用于生物仿酶催化。
【文档编号】B01J31/24GK103554185SQ201310280286
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】王乐, 杨俊亮, 叶勇, 汪燕 申请人:上海工程技术大学