[發明專利]一種手性咪唑啉酮類離子液體催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201010179838.3
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101837302A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 吳海虹;李海崗;張煥;劉月明
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07D403/14
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術領域

本發明涉及化學催化材料及合成技術領域，具體地說是一種手性咪唑啉酮類離子液體催化劑的制備方法。

背景技術

隨著醫藥工業的快速發展，手性化合物得到了廣泛的研究與應用，在各種合成手性化合物的方法中，手性催化是最符合原子經濟觀點的，均相手性催化往往能得到較高的反應活性和光學選擇性，酶和金屬絡合物是兩類最主要和最有效的不對稱化學催化劑，其中金屬絡合物是研究得最為普遍的化學催化劑，已廣泛應用在許多工業生產領域。

近幾年來，金屬絡合物催化蓬勃發展的同時，不含金屬的有機小分子催化也越來越受到關注，正成為不對稱催化反應研究的另一熱點。有機催化劑具有以下優點：(1)不需要金屬來引發，不必擔心有毒的金屬泄露到環境；(2)價格低廉，容易修飾和制備；(3)反應條件溫和，可以在濕溶劑或空氣中進行反應，無需苛刻的無水無氧條件；小分子有機催化劑的廣泛應用是不對稱催化反應的一個重要發展，有機催化劑已進入一個黃金發展年代。但是均相手性催化存在著體系難分離、催化劑回收困難等問題，這嚴重制約了它的工業化應用。非均相手性催化則因為擁有易分離、易操作、可循環使用等優勢而越來越受到人們的青睞。目前所報道的非均相手性催化中，常常得到比較低的反應活性，并且反應時間都要明顯長于相應的均相催化。近年來，離子液體由于其不同于傳統溶劑的獨特優點，在有機合成和催化反應中得到了廣泛的關注和應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而設計的一種手性咪唑啉酮類離子液體催化劑的制備方法，它采用點擊化學(Click)反應將1，2，3-三氮唑將咪唑啉酮有機小分子催化劑構建到離子液體中，能夠在溫和的反應條件下進行高產率的有機合成，極大地提高了催化劑在反應中的活性和立體選擇性，從而使有機合成化學的綠色、環保開拓了新的途徑。

本發明的目的是這樣實現的：一種手性咪唑啉酮類離子液體催化劑的制備方法，其特點是以L-羥基酪氨酸為催化劑原料，通過點擊化學(Click)反應合成手性咪唑啉酮離子液體的氯鹽，然后將該氯鹽與不同陰離子的金屬鹽進行復分解反應制得如下結構式的手性咪唑啉酮類離子液體催化劑，

其中X分別為：Cl^-、PF₆^-、NO₃^-、OAc^-、BF₄^-、NTf₂^-和OTf^-，具體制備包括以下步驟：

a、在0℃溫度和氬氣保護下，將L-羥基酪氨酸和無水甲醇按重量比為1∶6.7攪拌混合后滴加亞硫酰氯，然后加熱至65℃回流反應12小時，反應結束后經濃縮得產物為L-羥基酪氨酸的甲酯鹽酸鹽，L-羥基酪氨酸與亞硫酰氯的重量比為1∶1.25，L-羥基酪氨酸和亞硫酰氯為化學純；

b、將上述產物甲酯鹽酸鹽與四氫呋喃/甲醇溶液、碳酸氫鈉和Boc-酸酐按重量比為1∶0.72∶8.1∶0.9混合，在室溫下攪拌22小時，反應結束后蒸干溶劑，然后用二氯甲烷溶解，經水洗、干燥和過濾、濃縮后再用二氯甲烷重結晶得(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(羥基)苯基)-丙酸甲酯，二氯甲烷與甲酯鹽酸鹽的重量比為2∶1，四氫呋喃/甲醇溶液按四氫呋喃與甲醇的體積比為1∶0.33配制；

c、將上述產物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(羥基)苯基)-丙酸甲酯與無水碳酸鉀、無水N，N-二甲基甲酰胺和3-溴丙炔按重量比為1∶1.4∶6.32∶0.63混合，在室溫和氬氣保護下攪拌16h，TLC跟蹤，反應結束后向反應液中加純水，用乙酸乙酯萃取，合并有機相后分別用飽和的碳酸氫鈉和氯化鈉水溶液進行洗滌，然后經無水硫酸鈉干燥、濃縮和柱層析得黃色液體化合物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯；

d、將上述產物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯與二氯甲烷混合后，在0℃和氬氣的保護下滴加三氟乙酸，攪拌0.5小時后常溫下繼續攪拌1小時，反應結束后加入與三氟乙酸等摩爾的飽和碳酸氫鈉水溶液，并用乙酸乙酯萃取，合并有機相后經水洗、旋干后得產物(s)-2-胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯，(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯與三氟乙酸和二氯甲烷的重量比為3.5∶1.3∶1；