一种电化学合成手性双胺的方法

本发明涉及合成手性双胺的，尤其涉及一种电化学合成手性双胺的方法。

背景技术：

1、手性双胺作为重要的不对称配体合成母核和多种药物的高级中间体，一直受到广泛关注。从上世纪中叶开始，开发出一系列的合成-拆分方法，其产率低，拆分困难。其后，kim等人报道了[3,3]-sigma重排从手性底物合成手性双胺。林国强和徐明华等人开发出了使用smi2/hmpa还原手性亚胺合成手性双胺。汤文军等人利用手性双硼试剂于亚胺合成手性双胺。以上方法普遍存在底物或催化剂合成困难，路线长，操作要求严格等问题。对于某些结构则无法实现有效转化，因此本领域需要一种高效的手性双胺的合成方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中高效合成手性双胺的上述问题，提供一种从手性亚胺底物出发的电化学还原偶联合成手性双胺的方法，具有操作简单，产率高，配体纯化容易等优点。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种电化学合成手性双胺的方法，合成路线如下：

4、

5、一种电化学合成手性双胺的方法如下：在低温下，于反应器中加入手性亚胺、电解质、溶剂，插入电极后于一定的温度下通入电流后搅拌一段时间，即可得到手性双胺。

6、优选地，本发明中，在反应器中还加入质子源添加剂和/或牺牲剂。

7、所述溶剂包括包括二氯甲烷、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺，氯仿，二氯乙烷，四氢呋喃、乙腈、乙醚、甲基叔丁基醚(tbme)、1,2-二甲氧基乙烷(dme)，环戊基甲基醚中的一种或几种混合溶剂。

8、所述使用的电极采用镁、锌、碳板、碳毡、石墨毡、锡、铜、镍、铂、泡沫镍(fnp)、泡沫铜、网状玻璃碳(rvc)、掺硼金刚石(bdd)。

9、所述一定的温度为-80～30℃。

10、本发明的电流密度为1～100ma/cm2。

11、所述牺牲剂包括取代基为c1～c6的三烷基胺，三个烷基取代基可以相同也可以不相同，例如三甲胺、三乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、二异丙基乙胺、以及dbu(1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]十一-7-烯,c9h16n2)、dabco(1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷,c6h12n2)、tbd(15 7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯,c7h13n3)。

12、所述质子源添加剂为c1～c6的烷基醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇，2-戊醇、异戊醇、叔戊醇、环己醇。

13、所述的电解质为四取代季铵盐r14n+x-，其中正离子部分r14n+中的的r1为c1～c12的烷基链，可以为直链也可以带有支链，四个r1可以相同也可以不相同，例如四甲基铵正离子、四乙基铵正离子、四丁基铵正离子、正十二烷基三甲基铵正离子等；负离子部分的x-包含h，b,c,n,o,s,p,f,cl,br,i等元素单一或组合形成的各种负离子，例如：氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、四氟硼酸根负离子、六氟磷酸根负离子、高氯酸根负离子、磷酸根负离子、硫酸根负离子、醋酸根负离子、硫酸氢根负离子、磷酸一氢根负离子、磷酸二氢根负离子、硝酸根负离子等。

14、所述手性亚胺为叔丁基亚磺酰胺，且原料和产物的硫原子s1和s2具有同样的绝对手性，产物的碳原子c1和c2具有同样的绝对手性，且同时满足其中当原料和产物的硫原子s1和s2的绝对构型手性为r时，产物的碳原子c1和c2手性的绝对构型手性s；和/或当原料和产物的硫原子s1和s2的绝对构型手性为s时，产物的碳原子c1和c2手性的绝对构型手性r。

15、本发明上述方法制备的一种手性双胺，其结构如下：

16、

17、r为烷基、苯基、萘基{例如1-萘基或2-萘基}、“杂原子数为1～2个，杂原子选自n、o和s中的一种或多种的5～6元杂芳基以及多环系稠和杂芳环”{例如呋喃基或噻吩基；所述的呋喃基又例如呋喃-2-基、4-苯并呋喃基；所述的噻吩基又例如噻吩-2-基或噻吩-3-基}、或取代的苯基{r-1的个数可为1个、2个、3个、4个或5个，当存在2个以上的r-1时，所述的r-1相同或不同；所述的r-1可独立地与所述的亚胺双键互为邻位、间位或对位；所述的“r-1取代的苯基”例如4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲氧基苯基、4-甲氧酰基苯基、4-氟苯基、2,4,6-三氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、2-甲氧基苯基、2-甲基苯基、2-氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、3-三氟甲基苯基、2-苯基-苯基、3-氰基苯基或4-氰基苯基}；

18、所述的r-1独立地为-c(＝o)-o-c1～c3的烷基{其中，所述的“c1～c3的烷基”例如甲基、乙基、正丙基或异丙基}、卤素{例如氟、氯、溴或碘}、c1～c3的烷基{例如甲基、乙基、正丙基或异丙基}、卤素取代的c1～c3的烷基{所述的卤素的个数可为1个、2个、3个、4个或5个，当存在2个以上的卤素时，所述的卤素相同或不同；所述的卤素可独立地为氟、氯、溴或碘；所述的c1～c3的烷基例如甲基、乙基、正丙基或异丙基；所述的“卤素取代的c1～c3的烷基”例如三氟甲基}、c1～c3的烷氧基{例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基}、或、卤素取代的c1～c3的烷氧基{所述的卤素的个数可为1个、2个、3个、4个或5个，当存在2个以上的卤素时，所述的卤素相同或不同；所述的卤素可独立地为氟、氯、溴或碘；所述的c1～c3的烷氧基例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基；所述的“卤素取代的c1～c3的烷氧基”例如三氟甲氧基}。

19、相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

20、本发明公开了一种由手性亚胺通过电化学还原偶联合成手性双胺的方法。使用醛和商业化的手性亚磺酰胺缩合得到手性双胺：在低温下，利用牺牲电极或者牺牲剂，在直流电条件下还原可得到手性双胺。本方法操作简单，产率高，无需手性拆分可得到光学纯度的手性双胺。

技术特征：

1.一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：于反应器中加入手性亚胺、电解质、溶剂，插入电极后于一定的温度下通入电流后搅拌一段时间，即可得到手性双胺。

2.如权利要求1所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：反应器中还加入有质子源添加剂和/或牺牲剂。

3.如权利要求1所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：所述溶剂包括二氯甲烷、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺、氯仿、二氯乙烷、四氢呋喃、乙腈、乙醚、甲基叔丁基醚(tbme)、1,2-二甲氧基乙烷(dme)、环戊基甲基醚中的一种或几种混合溶剂。

4.如权利要求2所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：所述牺牲剂包括取代基为c1～c6的三烷基胺。

5.如权利要求1所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：使用的电极包括镁、锌、碳板、碳毡、石墨毡、锡、铜、镍、铂、泡沫镍(fnp)、泡沫铜、网状玻璃碳(rvc)、掺硼金刚石(bdd)。

6.如权利要求1所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：所述的电解质为四取代季铵盐；所述一定的温度为-80～30℃；电流密度为1～100ma/cm2。

7.如权利要求2所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：所述质子源添加剂为c1～c6的烷基醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇，异丙醇、正丁醇，2-丁醇，异丁醇，叔丁醇、正戊醇，2-戊醇，异戊醇，叔戊醇，环己醇。

8.如权利要求1所述的一种电化学合成手性双胺的方法，其特征在于：所述手性亚胺为叔丁基亚磺酰胺，且原料和产物的硫原子s1和s2具有同样的绝对手性，且同时满足其中当原料和产物的硫原子s1和s2的绝对构型手性为r时，产物的碳原子c1和c2手性的绝对构型手性s；和/或当硫原子s1和s2的绝对构型手性为s时，产物的碳原子c1和c2手性的绝对构型手性r。

9.一种手性双胺，其特征在于，采用权利要求1～8任一电化学合成手性双胺的方法所制备。

10.如权利要求9所述的一种手性双胺，其特征在于，结构如下：

技术总结
一种电化学合成手性双胺的方法，于反应器中加入手性亚胺、电解质、溶剂、牺牲剂和质子源添加剂，插入电极后于一定的温度下通入电流后搅拌一段时间，即可得到手性双胺。本方法操作简单，产率高，无需手性拆分可得到光学纯度的手性双胺。

技术研发人员：徐海超,高放
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19