本发明属于化工合成领域，涉及一种手性氨基酸配体的合成方法及其产品和应用，可应用于提高合成平面手性二茂铁化合物的收率。
背景技术：
平面手性二茂铁化合物能方便转化为手性配体，在不对称催化，材料科学和生物医学领域都有广泛和深入的研究。将平面手性引入二茂铁骨架，最常用的方法是利用各类手性辅基诱导的非对映邻位金属化。snieckus课题组利用外在的手性碱，如(-)-sparteine，发展了不对称邻位金属化反应，该方法可以直接获得平面手性的二茂铁化合物，但却需要当量的锂试剂、手性碱及较为苛刻的反应条件；ogasawara课题组利用烯烃复分解关环反应合成了平面手性二茂铁，但催化剂昂贵，难以获得，反应条件苛刻；余金权课题组发现手性单保护的氨基酸作为配体可以实现前手性底物的不对称c-h键官能团化；上海有机所以商业可得手性氨基酸衍生物作为配体，合成平面手性二茂铁化合物，发现不同取代基的手性氨基酸对平面手性二茂铁化合物的合成收率有影响。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于提高平面手性二茂铁化合物收率的聚合手性氨基酸配体的合成方法。以解决现有手性氨基酸配体应用于平面手性二茂铁化合物的合成过程时，平面手性二茂铁化合物的收率不高的问题。
本发明的再一目的是提供上述方法制备的产品。
本发明的又一目的是提供上述产品的应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚合手性氨基酸配体的合成方法，其特征在于，将光学纯手性氨基酸与丙烯酰氯反应在手性氨基酸上引入不饱和键，将含丙烯酰基的氨基酸单体与包裹光引发剂的聚苯乙烯在紫外光引发条件下聚合，使手性氨基酸与聚苯乙烯通过光引发剂链接在一起，包括下述步骤：
（1）以手性氨基酸和丙烯酰氯为原料，反应制备含烯丙基的手性氨基酸；
（2）通过乳液聚合的方法合成表面具有均匀光引发剂层的聚苯乙烯微球；
（3）将步骤（2）所得聚苯乙烯乳液加溶剂稀释到固含量为0.5~3%，加入占聚苯乙烯乳液中固体含量25~200%的步骤（1）所制备的含丙烯酰基的手性氨基酸，在紫外灯照射下，反应1~4小时，除去未反应单体后获得聚合手性氨基酸配体。
本发明利用商业易得的手性氨基酸为原料，高效的合成了高接枝密度的聚合手性氨基酸配体，可应用于实现双c-h键的不对称偶联反应，提高合成平面手性二茂铁化合物的收率，并且有望实现催化剂的回收利用。
所述的手性氨基酸化合物是具有如下结构的r或者s构型的光学纯化合物：
步骤（1）中含烯丙基的手性氨基酸的合成方法具体为：以手性氨基酸和丙烯酰氯为原料，在碱性条件下，冰浴搅拌反应1~4小时，之后加盐酸调节反应液ph到2，反应产物通过有机溶剂萃取，干燥后制备得到相应含丙烯酰基的手性氨基酸。
步骤（2）表面具有均匀光引发剂层的聚苯乙烯微球的合成方法具体为：以乳液聚合方法合成聚苯乙烯微球，在反应末期缓慢加入光引发剂2-[对-(2-羟基-2-甲基苯丙酮)]-乙二醇-甲基丙烯酸酯（hmem），使引发剂与残余的苯乙烯单体共聚在聚苯乙烯微球表面，形成一层均匀的光引发剂层，反应结束后，产物经过透析纯化。
步骤（3）中所加稀释溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种的组合；所用紫外灯为300~1100nm的氙灯紫外光源。
步骤（3）中所得聚合手性氨基酸配体通过透析或者用含水20~80%的甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃中一种或几种溶液洗涤多次后提纯，冷冻干燥后得到产物。
本发明提供一种聚合手性氨基酸配体，根据上述任一所述方法制备得到。
本发明提供一种聚合手性氨基酸配体用于提高合成平面手性二茂铁化合物的收率的应用。
本发明具有如下优点：
（1）配体原料使用商业可获得的手性氨基酸，来源广泛易得；
（2）通过光引发剂将手性氨基酸与聚苯乙烯连接起来的方法，可达到较高的手性氨基酸负载率，同时可通过调节含丙烯酰基的手性氨基酸单体的加入量，有效的控制手性氨基酸的负载率；
（3）本发明所述方法在聚合氨基酸配体合成过程中，不加入酸碱物质，不会破坏手性氨基酸的活性中心；
（4）本发明合成的聚合手性氨基酸配体可应用于手性二茂铁化合物的合成，获得了极高的对映选择性和优秀的收率。
具体实施方式
通过实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1：
n-烯丙酰基手性氨基酸的合成：
反应式1
将上式中氨基酸（50mmol）溶于20ml氢氧化钠溶液（ph10），在冰浴搅拌条件下，30min内逐步滴加丙烯酰氯（50mmol）；反应2h后，将体系温度升高到室温，加盐酸调节反应ph到2；反应完成后，加乙酸乙酯将产物萃取出反应体系，有机相加无水硫酸钠干燥，过滤后旋干大部分有机溶剂，放置干燥过夜后得到苍白色颗粒。
聚苯乙烯乳液的合成：
首先称取sds，kps各0.1g，0.03g加水溶解后加入三口烧瓶，在称量苯乙烯2g加入三口烧瓶，对反应体系抽真空，充氮气4次左右，以保证能除去体系中的氧气，加n2气囊保护，使得反应体系始终在氮气保护下进行，反应温度调节至80oc。此时反应开始，聚合反应2小时后，对反应体系装置进行避光处理。同时将1.8g光引发剂（1.0ghmem+8.0g丙酮）通过恒压滴液漏斗缓慢滴加入反应体系，严格控制滴加的速度，滴速为每5～6秒钟一滴。光引发剂滴加完毕后，反应继续搅拌2.5h。最后，反应结束后，将反应液装入透析袋中浸入去离子水透析，直至去离子水的电导率恒定。动态光散射测得聚苯乙烯微球粒径80nm，粒径分布良好。
光引发聚合制备聚合手性氨基酸配体：
取25g固含量为1%的上述聚苯乙烯乳液，将0.25gn-烯丙酰基手性氨基酸单体溶于25g水中，加入聚苯乙烯乳液中，对该系统抽真空再充氮气4次，以保证整个反应在氮气的保护下进行。之后再紫外灯照射下，反应进行2.5h。待反应结束后，反应液呈白色，将其装入透析袋中浸入去离子水中透析，以除去乳液中的小分子等杂质，直至去离子水的电导率恒定不变。动态光散射测得聚苯乙烯微球粒径110nm，粒径分布良好。
实施例2：
n-烯丙酰基手性氨基酸的合成：
反应式2
将上式中氨基酸（50mmol）溶于20ml氢氧化钠溶液（ph10），在冰浴搅拌条件下，30min内逐步滴加丙烯酰氯（50mmol）；反应2h后，将体系温度升高到室温，加盐酸调节反应ph到2；反应完成后，加乙酸乙酯将产物萃取出反应体系，有机相加无水硫酸钠干燥，过滤后旋干大部分有机溶剂，放置干燥过夜后得到透明油状液体。
聚苯乙烯乳液的合成：如实施例1
光引发聚合制备聚合手性氨基酸配体：
取25g固含量为1%的上述聚苯乙烯乳液，将0.25gn-烯丙酰基手性氨基酸单体溶于25g丙酮中，加入聚苯乙烯乳液中，对该系统抽真空再充氮气4次，以保证整个反应在氮气的保护下进行。之后再紫外灯照射下，反应进行2.5h。待反应结束后，反应液呈白色，将反应液静止后移去上清液，加入含水50%丙酮洗涤沉淀多次，冷冻干燥后得到聚合的手性氨基酸配体。
应用实例：
反应式3：
向schlenk反应瓶中加入苯并呋喃（0.6mmol）和dma(1.5ml)，依次再加入氨基酸(0.06mmol)，醋酸钯(0.03mmol)，碳酸钾(0.45mmol)，苯醌(0.03mmol)，水(1.2mmol)和二茂铁(0.3mmol)。在空气氛围下反应10h，反应结束后，用饱和碳酸氢钠淬灭反应，乙酸乙酯萃取。合并有机相，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂残留物经柱层析分离获得目标产物(乙酸乙酯/石油醚=1/10，v/v，2%et3n)。实验结果如下表：