[發明專利]利用羧酸對環己基氮雜環丙烷開環的方法

有效

• 申請號: 201210386427.0
• 申請日: 2012-10-13
• 公開（公告）號: CN102875428A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 張朝峰;李興;張帆;常宏宏
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C07C311/20
• 分類號: C07C311/20;C07C303/40
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，涉及一種氮雜環丙烷類化合物的開環方法。

背景技術

氮雜環丙烷是一種用途廣泛的有機合成中間體，其具有的環丙烷結構可以進行一系列親核開環反應，用于合成β-取代的氨基化合物，進而合成許多具有生物活性及在醫藥化工行業極具應用前景的氨基醇、氨基酸、生物堿以及β-內酞胺等各種生物活性化合物，這一性質使得氮雜環丙烷受到研究者的廣泛重視。

雖然已有若干研究者報道了氮雜環丙烷與各種親核試劑進行的開環反應，但羧酸與氮雜環丙烷的開環反應令人意外地少見報道。探索廉價、高效的羧酸與氮雜環丙烷的開環反應方法對于有機合成工作者仍是一個相當大的挑戰。

事實上，較強的有機酸，例如苯磺酸，可以直接與活性氮雜環丙烷發生反應。此類反應往往在極性溶劑中進行，產率通常很高。

為取得羧酸對氮雜環的開環產物，化學工作者通常采用相應的酸酐來進行反應（Fan?R.?H.,?Hou?X.?L.?Efficient?ring-opening?reaction?of?epoxides?and?aziridines?promoted?by?tributylphosphine?in?water[J].?J.?Org.?Chem.?2003,?68:?726–730.），當氮雜環上的取代基為脂肪鏈時，反應結果以酸酐進攻低位阻位點得到的產物居多，而氮雜環上的取代基為芳環時，產物的區域選擇性不明顯。

Cardillo小組（Cardillo?G.,?Gentilucci?L,?Tolomelli?A.,?et?al.?Formation?of?Aziridine-2-amides?through?5-Halo-6-methylperhydropyrimidin-4-ones.?A?Route?to?Enantiopure?l-?and?d-Threonine?and?allo-Threonine[J].?J.?Org.?Chem.?1998,?63(10):?3458–3462.）在嚴格無水的環境下，用嘧啶催化乙酸酐進攻特定底物氮雜環，產物的立體選擇性和區域選擇性都很高。缺點是這個方法僅針對個別氮雜環體系有較好的效果，并沒有廣泛的適用范圍。

直接催化羧酸對氮雜環丙烷進行開環反應的方法由Yadav等人于2002年提出（Yadav?J.?S.,?Reddy?B.?V.?S.,?Sadashiv?K.,?et?al.?Indium?Tri?ate-Catalyzed?Ring?Opening?of?Aziridines?with?Carboxylic?Acids[J].?Tetrahedron?Letters,?2002,?43(11):?2099-2101.），他們采用In(OTf)₃作催化劑，以二氯甲烷為溶劑，室溫條件下反應，收率在85-92%之間，而且有較好的對應選擇性。該反應反應時間短，條件溫和，收率高，缺點在于催化劑In(OTf)₃比較昂貴。

Compernolle小組曾報道過一種氮雜環丙烷的開環反應方法（Cho?S.?J.,?Jensen?N.?H.,?Kurome?T.?et?al.?Selective?5-Hydroxytryptamine?2C?Receptor?Agonists?Derived?from?the?Lead?Compound?Tranylcypromine:?Identification?of?Drugs?with?Antidepressant-Like?Action[J].J.?Med.?Chem.,?2009,?52:1885-1902.），使用醋酸鉀代替醋酸作為親核試劑進行開環反應。為得到較高的立體選擇性，他們采用了特定的高位阻氮雜環丙烷與醋酸鉀在四氫呋喃中回流。該方法不需要催化劑就能取得高于90%的產率。但是，為了阻止副反應，醋酸鉀的投入是較大過量的。

綜上所述，氮雜環丙烷與羧酸的親核開環反應已取得了一定成果，但圍繞更廉價高效的催化劑，更簡便的反應操作，更環保和更高原子經濟性等方面進行研究仍有重要的理論意義和實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用羧酸對環己基氮雜環丙烷開環的方法。