一种金鸡纳碱衍生的咪唑型离子液体的制备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机催化剂技术领域，尤其是一种运用在不对称反应中的金鸡纳碱衍 生的咪唑型离子液体的制备。
【背景技术】
[0002] 目前，用于不对称反应的催化剂如贵金属络合物、天然酶等，虽然催化活性较好， 但是催化剂用量大，又不能回收处理，容易造成资源的不合理利用，原料浪费严重。近些年， 小分子有机催化剂在不对称反应中的应用受到人们的广泛关注，尤其金鸡纳碱及其衍生物 在不对称Michael反应、不对称Friedel-Crafts反应等反应中表现出良好的催化活性和对 映选择性也越来越受到人们的重视。此类小分子催化剂虽然制备工艺简单、原料便宜，后期 修饰容易，反应环境温和，催化活性好，污染小等优点，但不具有咪唑型离子液体的结构稳 定，溶解能力强，蒸汽压低，粘度合适，导电性高的优良特性，而带有手性的功能化离子液体 在有机反应中作为反应介质或催化剂，可以改变反应机理，使催化剂的活性、稳定性更好， 选择性、转化率更高。所以如何将金鸡纳碱的天然手性中心与咪唑离子液体相结合，形成一 类新型的金鸡纳碱咪唑型离子液体催化剂，在小分子有机催化中具有相当重要的研究意义 和应用前景。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种金鸡纳碱衍生的咪唑型离子 液体的制备，采用对金鸡纳碱9-位羟基的修饰，构造出苄基氯代烷后与N-甲基咪唑季铵化 反应构建金鸡纳碱衍生的咪唑型离子液体，使金鸡纳碱的天然手性中心与咪唑离子液体结 合形成一类新型的金鸡纳碱咪唑型离子液体催化剂，以拓展催化剂在小分子有机不对称反 应中的应用范围，优化反应条件，降低反应要求，进一步提高手性咪唑型离子液体催化剂在 不对称反应中的催化活性、对映选择性和原料的利用率。
[0004] 实现本发明目的的具体技术方案是：一种金鸡纳碱衍生的咪唑型离子液体的制 备，其特点是采用奎宁或辛可宁对金鸡纳碱9-位羟基的修饰，然后将得到的咪唑离子液体 的氯盐与无机金属盐进行复分解反应，制备不同阴离子的咪唑型离子液体催化剂，具体制 备按下述反应结构式和操作步骤进行：
[0005]
[0006] 其中：(：1-可交换为勵3'卩卩 6'8卩4'犯^2'(^(^或0^'
[0007] 第一步：将奎宁（Quinine)、奎尼丁（Quinidine)、辛可宁（Cinchonine)或辛可 宁丁（Cinchonidine)与三乙胺和四氢呋喃、乙腈或二甲基甲酰胺（DMF)按1 :1. 1~1. 8 : 10~200摩尔比混合后置于0°C冰水浴中，滴加对氯甲基苯甲酰氯与二氯甲烷或四氢呋喃 按1 :10~50摩尔比混合的溶液，滴加后在常温、常压反应5~24小时，反应结束后旋干溶 剂并用等体积的二氯甲烷和水进行分液，水相用等体积的二氯甲烷分两次萃取，合并有机 相后用饱和食盐水萃取，萃取液经干燥、过滤、浓缩和硅胶柱层析得金鸡纳碱9-位羟基修 饰的化合物为苄基氯代烷（QN-C1、QD-C1、CN-C1或⑶-C1);所述对氯甲基苯甲酰氯与二氯 甲烷按1 :10~50摩尔比混合。
[0008] 第二步：将上述苄基氯代烷（QN-C1、QD-C1、CN-C1或⑶-C1)与N-甲基咪唑和乙 腈按1 :1. 0~2. 0 :50~100摩尔比混合，在25~45°C温度、常压下进行5~48小时季铵 化反应，反应结束后旋干溶剂，经硅胶柱层析得目标产物为金鸡纳碱衍生的咪唑型离子液 体（QN-IL、QD-IL、CN-IL或CD-IL)。
[0009] 第三步：将上述咪唑型离子液体（QN-IL、QD-IL、CN-IL或⑶-IL)与硝酸银、醋酸 银或三氟甲磺酸银按1 :1. 〇~1. 2摩尔比混合，在常温、常压下进行12~48小时的复分解 反应，从而得到不同阴离子的咪唑型离子液体催化剂。
[0010] 本发明与现有技术相比具有催化活性高，催化剂易分离回收和再次循环使用，制 备简单，操作容易，合成路线短，后处理容易，原料利用率高，大大提高了催化剂的稳定性， 以拓展催化剂在小分子有机不对称反应中的应用范围，优化反应条件，降低反应要求，进一 步提高手性咪唑型离子液体催化剂在不对称反应中的催化活性、对映选择性和原料的利用 率，尤其对药物化学以及医药中间体化合物的研究具有重要的现实意义。
【具体实施方式】
[0011] 通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0012] 实施例1
[0013] 第一步：称取8. 68g奎宁（Quinine)和2. 98g三乙胺溶于40ml四氢呋喃中，将 5. 02g对氯甲基苯甲酰氯溶于5ml四氢呋喃中，在0°C温度下，将酰氯的四氢呋喃溶液缓慢 逐滴滴入奎宁三乙胺的四氢呋喃溶液中，滴加完毕后，在常温、常压下反应12小时，TLC监 测反应结束后旋干溶剂，用20ml二氯甲烷和水等体积混合萃取，水相再用40ml二氯甲烷分 两次萃取，合并有机相后用30ml饱和NaCl溶液萃取一次后加适量无水Na2S04干燥，然后过 滤、浓缩滤液和硅胶柱层析（EA:PE= 1:5)得金鸡纳碱9-位羟基修饰的化合物为苄基氯代 ijn(QN-C1)(3-(4-(((R)-(6-methoxyquinolin-4-yl) ((IS, 2S, 4S, 5R)-5-vinylquinuclidi n-2-yl)metho xy) carbonyl) benzyl) -1-methyl-lH-imidazol-3-ium chloride),其产率 为 90%。
[0014] 第二步：称取上述苄基氯代烷（QN-C1)化合物4.76g溶于5ml乙腈中，并加入 0. 98gN-甲基咪唑，在40°C温度下，常压反应12小时，反应结束后旋干溶剂，经硅胶柱层析 (EA:CH30H= 1 :1)得目标产物为奎宁衍生的咪唑型离子液体（QN-IL)，其产率为65%。
[0015] 第三步：称取2. 0g咪唑型离子液体（QN-IL)与含有不同阴离子的无机盐在常温、 常压下进行24小时的复分解反应，若无机盐为硝酸银，则加入量为0. 61g，其产率为70 % ; 若无机盐为醋酸银，则加入量为〇. 60g，其产率为76%;若无机盐为三氟甲磺酸银，则加入量 为0. 92g，其产率为83%，从而得到不同阴离子的奎宁咪唑型离子液体催化剂。
[0016] 实施例2
[0017] 第一步：称取4. 15g奎尼丁（Quinidine)和1. 53g三乙胺溶于20ml的乙腈中，将 2. 46g对氯甲基苯甲酰氯溶于3ml四氢呋喃中，在0°C温度下，将将酰氯的四氢呋喃溶液缓 慢逐滴滴入奎尼丁三乙胺的乙腈溶液中，滴加完毕后，在常温、常压反应16小时，TLC监测 反应结束后旋干溶剂，用20ml二氯甲烷和水等体积混合萃取，水相再用40ml二氯甲烷分 两次萃取，合并有机相后用30ml饱和NaCl溶液萃取一次后加适量无水Na2S04干燥，然后 过滤、浓缩滤液和硅胶柱层析（EA:PE= 1:3)得化合物为苄基氯代烷（QD-C1) (3-(4-(((S) -(6-methoxyquinolin-4-yl) ((IS,2S,4S,5R)-5-vinylquinuclidin-2-yl)methoxy) carbonyl)benzyl) -l-methyl-lH-imidazol-3-iumchloride)，其产率为 82 % 〇
[0018] 第二步：称取上述苄基氯代烷（QD-C1)化合物5.40g溶于5ml乙腈中，并加入