一种烷基甘氨酸的合成方法与流程

文档序号:15088626发布日期:2018-08-04 12:42阅读:497来源:国知局

本发明属于化学合成领域,具体涉及一种烷基甘氨酸的合成方法。



背景技术:

异戊基甘氨酸等烷基甘氨酸是一系列非天然氨基酸,异戊基甘氨酸也可以命名为2-氨基-3-甲基己酸或者3-甲基正亮氨酸。其结构式如下:

关于异戊基甘氨酸的合成方法,国内外文献已有相关的报道,不过,这些报道的合成路线都是使用酶催化合成,例如:英国爱丁堡大学化学系enright等人报道了(2rs,3rs)-2-氨基-3-甲基己酸在三角酵母d-氨基酸氧化酶和nabh4或者nacnbh3等还原剂的作用下得到(2s,3s)-2-氨基-3-甲基己酸和(2s,3r)-2-氨基-3-甲基己酸。并且还研究了l-异亮氨酸在粘液变形菌氨基酸氧化酶和nh3:bh3或者pd/c–hco2nh4作用下转化成(2r,3s)-2-氨基-3-甲基戊酸。酶法合成需要专有的酶或菌株,且反应难以控制,产物经常较为复杂,转化率不高。但是,上述文献涉及的物质均在烷基侧链上带有基团,并没有具体的提出2-氨基-3-甲基己酸单体的合成方法。加州大学伯克利分校markmclaughlin等人曾经发表一篇文章,文中n-(二苯亚甲基)氨基乙腈与烷基卤化物在以二氯甲烷为溶剂,加入催化剂苄基三乙基氯化铵,然后加入11mol/l氢氧化钠溶液在常温下的合成(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基腈基类化合物,但是该文献只是提到统一的卤代烷的合成,并没有具体的2-氨基-3-甲基己酸单体的合成方法。

在文献记载的异戊基甘氨酸化学合成方法主要有下列2个。2007年美国angell,paul等人以二乙基2-乙酰氨基丙二酸酯为原料和1-戊炔反应合成异戊基甘氨酸。该法使用到n-甲基吗啉,三氟甲碳酸铟等物质。n-甲基吗啉有毒性,三氟钾碳酸铟价格昂贵,并且合成的温度120℃,并用到氢气和钯,不仅不易操作且价格昂贵。同年angell,paul等人又以二乙基2-乙酰氨基-2-(戊烷-2-亚基)丙二酸为原料合成异戊基甘氨酸反应过程中,也要用到氢气和钯,价格昂贵,操作困难,不适合大批量的生产。也有文献记载异己基氨基酸(2-氨基-3-甲基庚酸)的合成,例如:2009年日本takahashi,takashi等人以(3s)-2-(苄氨基)-3-甲基庚酸为原料使用氢气和钯催化合成2-氨基-3-甲基庚酸;同年takahashi,takashi以(s)-2-甲基己烷-1-醇为原料与苯甲胺、乙氰基三甲基硅烷反应合成2-氨基-3-甲基庚酸,该反应过程也使用到氢气和钯,但钯的价格昂贵不适用于大量生产;2002年德国chizh,boris等人的专利以异氰基乙酸乙酯和2-己酮为原料在叔丁醇钾的催化作用下合成2-氨基-3-甲基庚酸,但是反应过程同样使用到氢气和钯,chizh,boris等人又以甲酰甘氨酸乙酯为原料与2-己酮在氢气与钯的作用下反应合成2-氨基-3-甲基庚酸,同年chizh,boris等人以甘氨酸乙酯为原料与甲酸乙酯和2-己酮反应合成2-氨基-3-甲基庚酸的催化剂也用到氢气和钯,并且反应步骤较多,成本高,操作复杂。

由n-(二苯亚甲基)氨基乙腈与2-卤戊烷合成得到的(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈是一种新的化合物,未见任何期刊、杂志、专利报道。但是,有文献记载报道与(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈类似的(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基丁腈和(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基戊腈的合成。在1991年牛津大学牛津分子科学中心与dysonperrim实验室利用原料n-(二苯亚甲基)氨基乙腈与2-溴丙烷反应合成(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基丁腈,其合成步骤是将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈溶解在50%的氢氧化钠溶液中,以苄基三乙基氯化铵为催化剂加入2-溴丙烷,并在0℃下搅拌之后移至室温搅拌进行合成反应。此外,2011年deventer等人报道了(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基戊腈的合成方法。以n-(二苯亚甲基)氨基乙腈为原料与2-甲基溴丁烷反应的合成工艺,沿用了上述牛津大学合成的条件,但是他们所用的原料是溴原子取代顶端的氢原子。该合成中的反应物的甲基在第二个碳的位置,其使用的另一个原料是2-溴丙烷、2-甲基溴丁烷,因此反应进行比较容易。但是用此合成方法若是使用2-卤戊烷为原料则反应进行较慢,反应的副产物较多,产率较低。此外,英国爱丁堡大学化学系的enright等人报道了另一个类似化合物(4r)-2-((二苯亚甲基)氨基)-4-甲基己腈的合成,该反应以n-(二苯亚甲基)氨基乙腈为原料与(s)-1-溴-2-甲基丁烷在正丁基锂的作用下进行反应合成。由于该反应体系取代反应发生的侧链甲基位置与取代位置间隔一个碳,取代反应容易进行。而对于(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈的合成不适用,该反应物的烷基链上的甲基位置与取代位置的碳原子相邻,不仅产率不高,而且反应转化率低,生成产物复杂,分离十分困难。此外,加州大学伯克利分校化学系的markmclaughlin等人以n-(二苯亚甲基)氨基乙腈为原料与烷基卤化物在溶剂二氯甲烷中加入催化剂苄基三乙基氯化铵,然后加入11mol/l氢氧化钠溶液在常温下的合成(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基腈基类化合物。虽然该试验条件看似比较适宜,但是对于(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈来说该合成条件不仅转化率极低,合成过程中产生的副产物比较多,产物分离困难,产率低,纯度低。

合成反应过程中,催化剂是合成路线及工艺是否可行的关键。在类似的反应合成过程中曾经使用过的催化剂有:苄基三乙基氯化铵、叔丁基锂、二甲基甲酰胺、乙醇钠、二异丁基氢化铝、四丁基氢氧化铵等,这些有机强碱催化剂大部分都是通过亲核取代加快反应的进程。例如:2015年甄宜战等人在发明专利《一种新化合物1-(二苯基亚甲基)氨基-2-氨基-2-甲基丙烷及其制备方法和在安耐格列汀合成中的作用》(cn104693065b)中涉及到利用催化剂n,n-二甲基甲酰胺以n-(二苯亚甲基)氨基乙腈为原料与碘甲烷合成2-(二苯基亚甲基)氨基-2-甲基丙腈。使用催化剂n,n-二甲基甲酰胺在合成2-(二苯基亚甲基)氨基-2-甲基丙腈的合成条件控制比较严格,试验处理比较复杂,使用该方法合成的副产物种类较多,产物分离复杂,纯度不高。英国爱丁堡大学alexisenright等人用正丁基锂作为催化剂催化n-(二苯亚甲基)氨基乙腈与溴丁烷的烷基化反应,但是正丁基锂作为催化剂不仅操作困难,反应溶液处理较麻烦,产物分离困难,不适用于(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈的合成。除此之外,很多类似的反应都是使用酶作为催化剂,由于酶的价格较贵因此此种方法的成本较高。虽然之前已经有人合成过类似的化合物,但是其合成方法不适用2-卤代烷,不仅反应时间较长,反应副产物较多,反应处理比较麻烦,甚至是有的反应成本较高。



技术实现要素:

鉴于现有技术的不足,本发明的目的是提供一种烷基甘氨酸的合成方法,该方法具有原料价格廉价、生产成本低、反应速度快、反应处理简便的特点。并且本发明所述的合成烷基甘氨酸的方法,可以适用于合成异戊基氨基酸、异己基氨基酸、异庚基氨基酸等一系列的烷基甘氨酸衍生物。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种烷基甘氨酸的合成方法,包括以下步骤:

步骤i)将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(ⅰ)溶解于四氢呋喃中,在催化剂的催化作用下与2-卤代烷(ⅱ)发生取代反应,将反应产物处理后得到(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基烷基腈(ⅲ);

步骤ii)将步骤i)制备的(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基烷基腈(ⅲ)溶于乙醚中后,加入氯化氢水溶液水解得到(3s)-2-氨基-3-甲基烷基腈(ⅳ);

步骤iii)将步骤ii)制备的(3s)-2-氨基-3-甲基烷基腈(ⅳ)溶解在氯化氢水溶液中加热回流,将腈基水解为羧基,即得到所述烷基甘氨酸(ⅴ);

上述步骤的合成路线如下:

式中:x为卤素。

进一步地,步骤i)所述2-卤代烷(ⅱ)为2-卤戊烷、2-卤己烷或2-卤庚烷。

进一步地,步骤i)所述催化剂为二异丙基氨基锂。

进一步地,步骤i)所述取代反应的反应温度为-80~30℃。

进一步地,步骤i)所述反应产物的处理是采用饱和的氯化铵溶液和乙酸乙酯分层,去除水分。

进一步地,步骤ii)所述氯化氢水溶液的浓度为1mol/l;步骤iii)所述氯化氢水溶液浓度为6mol/l。

进一步地,步骤iii)所述烷基甘氨酸(ⅴ)包括异戊基甘氨酸、异己基甘氨酸和异庚基甘氨酸。

本发明与现有技术相比有以下显著特点:

(1)本发明涉及到完全利用化学方法全合成异戊基甘氨酸,是进一步合成某些除草剂或者医药的必需中间体。

(2)本发明反应过程中利用初始原料n-(二苯亚甲基)氨基乙腈与2-溴戊烷反应合成(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈,此是合成目标化合物异戊基甘氨酸的中间体,是全新的化合物。本发明的方法可以加快比报道中的卤代烷基链长的反应,并且产率较高。

(3)本发明涉及的合成工艺关键性反应步骤是以二异丙基氨基锂作为催化剂进行反应的。可以在室温下进行,反应速率较快,产率较高,产物纯度高。克服了其他催化剂的价格昂贵、副产物较多、产率低、产物分离困难的难题。

(4)本发明的合成方法不仅条件温和,简便可靠,后处理方便易行,其简单的工艺流程,较高的收率适合大规模生产。

附图说明

图1为实施例1中(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈的核磁氢谱;

图2为实施例1中(3s)-2-氨基-3-甲基己腈的核磁氢谱;

图3为实施例1中异戊基甘氨酸的核磁氢谱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步阐述。

一种烷基甘氨酸的合成方法,合成路线如反应式1所示:

式中:x为卤素;i:强碱性条件;ii:弱酸性条件;iii:酸性条件加热回流。

实施例1:异戊基甘氨酸的合成方法1

(1)将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(ⅰ)(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-78℃(-70~-80℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(ⅱ)(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加)。滴加完成后,关掉低温仪的制冷,搅拌下反应1h(然后tlc检测看看,如果还有很多原料没反应完就在室温下搅拌反应1h,还是没反应完,拿出来再稍微加热回流反应30min)。

反应完成后将反应混合液倒入100ml乙酸乙酯和20ml氯化铵溶液(饱和溶液最好)中,搅拌分层,分去水层后,乙酸乙酯再用饱和氯化钠溶液洗涤。干燥,柱层析分离得到黄绿色油状物(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈(ⅲ)(0.9g),产率为81%。其核磁氢谱图如图1所示,1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.61–7.55(m,5h),7.52–7.24(m,5h),4.16(dd,j1=39.3hz,j2=5.2hz,1h),1.92(dt,j1=11.0hz,j2=6.6hz,1h),1.68–1.27(m,2h),1.17(pd,j1=10.7hz,j2=8.6hz,j3=5.7hz,2h),1.04(dd,j1=11.9hz,j2=6.7hz,3h),0.81(dt,j1=12.6hz,j2=7.1hz,3h).

(2)将(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈(ⅲ)加入7ml乙醚溶解,然后滴加4ml1mol/l氯化氢水溶液,常温下搅拌24h。之后用乙醚萃取两次之后将水层蒸发浓缩得到浅黄色固体(3s)-2-氨基-3-甲基己腈(ⅳ)。其核磁氢谱图如图2所示,1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ9.31(s,2h),4.54(dd,j1=8.1hz,j2=5.1hz,1h),2.16–2.07(m,1h),1.63–1.37(m,2h),1.30–1.12(m,2h),1.03(dd,j1=14.7hz,j2=6.7hz,3h),0.89(q,j=7.0hz,3h).

(3)将(3s)-2-氨基-3-甲基己腈(ⅳ)溶解在6mol/l氯化氢水溶液中,然后将反应瓶放入油浴中100℃加热回流48h,待反应完成之后用乙醚萃取,然后分别用乙酸乙酯和石油醚萃取两次取水层,蒸发浓缩,得到白色固体即为异戊基甘氨酸(ⅴ)(0.76g),产率为76%。其核磁氢谱图如图3所示,1hnmr(400mhz,deuteriumoxide)δ3.92(dd,j1=9.7,j2=3.7hz,1h),2.22–2.00(m,1h),1.36–1.26(m,2h),1.21(tdd,j1=11.6hz,j2=8.1hz,j3=5.1hz,2h),0.89(dd,j1=10.2hz,j2=7.0hz,3h),0.78(q,j=6.9hz,3h).

本发明所述的合成反应使用二异丙基氨基锂作为催化剂,二异丙基氨基锂是一种非亲核强碱,通常是作为碱用于去质子化碳氢化合物。另外二异丙基氨基锂是一种优良的非质子极性溶剂,能溶解反应物。又与羟基没有氢键的作用,更有利于羟基的暴露,脱去质子得到活泼亚甲基离子,对反应的促进作用强,在四氢呋喃中其主要以二聚体的形式存在,而在其去质子化其他物质时会先行分解成单体。而且本发明所述原料价格低廉并比较容易买到,反应中涉及到的溶液及试剂都是价格低廉,容易分离。以异戊基甘氨酸的合成为例的第一步产物的合成条件是使用二异丙基氨基锂做为催化剂,以无水的四氢呋喃为溶剂在室温条件下合成得到。第一步反应完成后使用氯化铵溶液与乙酸乙酯溶液进行萃取处理得到第一步的合成产物即为(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈。将第一步产物(3s)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基己腈分别经过1mol/l氯化氢稀溶液与6mol/l氯化氢水溶液处理后得到最终的异戊基甘氨酸的盐酸盐,最后得到终产物异戊基甘氨酸。

实施例2:异戊基甘氨酸的合成方法2

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-50℃(-40~-60℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率达到74%。

实施例3:异戊基甘氨酸的合成方法3

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-25℃(-20~-40℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为70%。

实施例4:异戊基甘氨酸的合成方法4

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-5℃(0~-20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为72%。

实施例5:异戊基甘氨酸的合成方法5

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,5℃(0~20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为70%。

实施例6:异戊基甘氨酸的合成方法6

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,25℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为68%。

实施例7:异戊基甘氨酸的合成方法7

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,30℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为66%。

实施例8:异戊基甘氨酸的合成方法8

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(5g,22.7mmol)溶解于150ml四氢呋喃中,30℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(15.0ml,27.24mmol,1.2eq,10min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加27.24mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。当原料用量增加5倍后,终产物的产率为70%。

实施例9:异戊基甘氨酸的合成方法9

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(10g,45.4mmol)溶解于300ml四氢呋喃中,30℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(30.0ml,54.48mmol,1.2eq,15min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加54.48mmol2-卤戊烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。当原料用量增加10倍,终产物的产率为76%。

实施例10:异己基氨基酸的合成方法1

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-78℃(-70~-80℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。使用2-卤己烷作为原料,该温度下终产物的产率为62%。

实施例11:异己基氨基酸的合成方法2

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-50℃(-40~-60℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。当温度条件为-50℃时,终产物的产率为56%。

实施例12:异己基氨基酸的合成方法3

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-25℃(-20~-40℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为54%。

实施例13:异己基氨基酸的合成方法4

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-5℃(0~-20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为50%。

实施例14:异己基氨基酸的合成方法5

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,5℃(0~20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为51%。

实施例15:异己基氨基酸的合成方法6

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,25℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。当反应温度为25℃时,终产物的产率为48%。

实施例16:异己基氨基酸的合成方法7

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,30℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(3.0ml,6mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加6mmol2-卤己烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为47%。

实施例17:异庚基氨基酸的合成方法1

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-78℃(-70~-80℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq。7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。当使用2-卤庚烷作为原料时,该反应条件下,终产物的产率为54%。

实施例18:异庚基氨基酸的合成方法2

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-50℃(-40~-60℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为50%。

实施例19:异庚基氨基酸的合成方法3

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-25℃(-20~-40℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为46%。

实施例20:异庚基氨基酸的合成方法4

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,-5℃(0~-20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为44%。

实施例21:异庚基氨基酸的合成方法5

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,在5℃(0~20℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为43%。

实施例22:异庚基氨基酸的合成方法6

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,25℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为40%。

实施例23:异庚基氨基酸的合成方法7

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)溶解于30ml四氢呋喃中,30℃(20~30℃)温度条件下搅拌10min左右,然后用注射器滴加二异丙氨基锂(4.0ml,8mmol,1.2eq,7~8min内滴完),滴完后继续搅拌约5min,然后再用注射器滴加8mmol2-卤庚烷(可将其溶解到约3~4ml的四氢呋喃后滴加),其他步骤与实施例1相同。在该温度条件下,终产物的产率为39%。

实施例24:2-氨基-3-乙基庚酸的合成方法

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)加入到25ml圆底烧瓶中,加入四氢呋喃将其溶解,搅拌5min后加入二异丙基氨基锂,然后加入6mmol3-溴己烷,搅拌直到反应完全。向反应液用乙酸乙酯萃取,蒸发浓缩后使用柱层析将反应液中的目标产物分离出来,其他步骤与实施例1相同。即得到2-氨基-3-乙基庚酸。该反应产物是一种异戊基甘氨酸的衍生物,反应过程比较容易进行,其产率为78%。

对比例1:叔丁醇作为催化剂催化异戊基甘氨酸的合成方法

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)与6mmol2-溴戊烷加入到25ml圆底烧瓶中,并在-78℃条件下加入叔丁醇钾搅拌30min,然后加入四氢呋喃后,温度由-78℃升高到25℃,搅拌,然后用薄层色谱板检测直到反应完全。向反应液用乙酸乙酯萃取,蒸发浓缩后使用柱层析将反应液中的目标产物分离出来,其他步骤与实施例1相同。该反应的温度必须控制在-78℃左右,温度条件比较苛刻,tlc检测产物点多达5个,产率仅为16%。

相比之下,本发明的合成方法温度条件温和,室温下即可进行反应,tlc检测产物点仅有两个,产率可达39%以上,纯度较高,简单可行。

对比例2:正丁基锂作为催化剂催化异戊基甘氨酸的合成方法

将n-(二苯亚甲基)氨基乙腈(1.1g,5mmol)加入到25ml圆底烧瓶中,通入氮气,加入经过无水处理的四氢呋喃,并在-78℃条件下搅拌5min后加入正丁基锂,然后加入6mmol2-溴戊烷,搅拌30min,然后用薄层色谱板检测直到反应完全。向反应液用乙酸乙酯萃取,蒸发浓缩后使用柱层析将反应液中的目标产物分离出来,其他步骤与实施例1相同。该反应的温度条件控制在-70~-80℃,温度条件比较苛刻,所用的溶剂严格无水,必须通入氮气进行氮气保护,产率仅为20%。相比之下本发明的方法可行性强,比较适合大量生产。

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