[發明專利]一種β-環糊精衍生物及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210082083.4
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102627704A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 紀紅兵;沈海民
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08B37/16
• 分類號: C08B37/16;C07B53/00
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所 44229
• 代理人: 姜若天

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技術領域

本發明涉及催化有機合成領域，具體地說，涉及一種β-環糊精衍生物及其制備方法和應用。

背景技術

環糊精（cyclodextrin，簡稱CD）是由D-(+)-吡喃葡萄糖單元通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的環狀低聚糖，呈截頂圓錐狀，具有“內腔疏水，外壁親水”的特殊結構和性質。在其分子中只有羥基一種官能團，羥基間易形成分子內氫鍵，因而環糊精分子結構具有很強的剛性，在與具有各種形狀和官能團的客體分子相互作用時，環糊精的結構很難發生相應的拓撲變化。同時，環糊精僅溶于水和少數強極性有機溶劑，限制了其在有機溶劑中的應用(Chem.?Rev.2003,?103,?4147)。為了改變環糊精的物理和化學性質，可以選擇性地對環糊精的羥基進行化學修飾，將羥基轉化成目標官能團，進而構筑成各種人工仿酶或人工金屬仿酶。

基于環糊精構筑的人工金屬仿酶，主要是將經過修飾的環糊精衍生物作為金屬離子的配體，借助環糊精空腔與底物的包結，將有機合成反應從有機相轉移到水相，綠色環保。同時包結作用也相對拉近了底物和催化活性中心的距離并固定了二者的相對位置，往往可以顯著提高有機合成反應的反應速率、區域選擇性及對映選擇性。Breslow等分別以具有兩個或四個β-環糊精單元的卟啉衍生物作為金屬離子Mn(III)的配體，作為細胞色素P-450模擬酶應用于催化類固醇化合物的羥基化反應，高選擇性地實現了在類固醇化合物C-9位置的羥基化(J.?Am.?Chem.?Soc.1997,?119,?4535.;?Angew.?Chem.?Int.?Edit.2000,?39,?2692.)。

氨基醇是目前金屬離子配體中常用的配位單元，且氨基醇類化合物類似物多，種類齊全。β-環糊精經其修飾得到的衍生物，不僅水溶性好，可與多種金屬離子進行配位，而且得到的β-環糊精衍生物系列完整，對深入進行機理研究提供了巨大的便利。另外，氨基醇修飾β-環糊精得到的β-環糊精衍生物手性誘導效果較好，產物ee%高。因此，開發合成氨基醇修飾β-環糊精的新方法，并將該類β-環糊精衍生物作為金屬仿酶水溶性配體應用于水相不對稱有機合成反應具有較強的理論研究價值和應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種β-環糊精衍生物。

本發明提供的β-環糊精衍生物為單[6-(2-羥基乙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-1)、單[6-二(2-羥基乙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-2)、單[6-(2-羥基丙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-3)、單[6-二(2-羥基丙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-4)、單[6-(3-羥基丙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-5)、單[6-甲基(2-羥基乙基)氨基-6-去氧]-β-環糊精(CD-6)、單{6-[(2S)-2-羥基丙基]氨基-6-去氧}-β-環糊精(CD-7)和單{6-[(2R)-2-羥基丙基]氨基-6-去氧}-β-環糊精(CD-8)，其修飾位置均為β-環糊精C-6位置，修飾基團為氨基醇，其結構式如下所示：

CD-1???????????????????CD-2????????????????????CD-3??????????????????CD-4

CD-5???????????????????CD-6???????????????????CD-7???????????????????CD-8

其中：

為β-環糊精母體部分。

本發明所提供的一種β-環糊精衍生物的制備方法，所述方法包括以下步驟：將單(6-O-p-甲苯磺酰基)-β-環糊精與過量氨基醇進行反應，將所得反應混合物冷卻到室溫后，以水稀釋，緩慢滴加到無水乙醇和丙酮混合液中，抽濾，純水中進行重結晶，抽濾，真空干燥后制得產物。