[發(fā)明專利]一種利用光催化微通道制備氨基酸衍生物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054332.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111187191B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱;覃龍州;袁鑫;邱江凱;崔玉聲;孫蘄;段秀;莊愷強(qiáng);陳琳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07C319/14
• 分類號: C07C319/14;C07C323/59;B01J19/12;B01J19/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開了一種利用光催化微通道制備氨基酸衍生物的方法，包括如下步驟：(1)將半胱氨酸衍生物和重氮酸酯類化合物溶于溶劑中，制成均相溶液；(2)將步驟(1)制得的均相溶液泵入設(shè)有光源的微通道反應(yīng)裝置中的微反應(yīng)器中反應(yīng)；(3)收集微反應(yīng)器的流出液，得到氨基酸衍生物。本發(fā)明中涉及的反應(yīng)是一種全新的合成氨基酸衍生物的方法，該方法不需要添加催化劑和其它添加劑的均相體系，對于鄰位、間位和對位取代重氮酸酯均有較好的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種利用光催化微通道制備氨基酸衍生物的方法。

背景技術(shù)

氨基酸是生命體必需的物質(zhì)，是蛋白質(zhì)的基本組成單元，同時又是良好的配體，具有多齒配位結(jié)構(gòu)(N和O)，能夠和多種金屬離子配位形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，尤其是對過渡金屬離子。而且，氨基酸包含自由的氨基(-NH₂)和羧基(-COOH)，能與許多氫鍵的給、受體通過分子間氫鍵結(jié)合起來，形成更大的分子結(jié)構(gòu)。

可見光催化近年來越來越受到關(guān)注，與其他催化方法相比，可見光催化可在更溫和的條件下進(jìn)行，同時可見光作為可持續(xù)的能源更符合環(huán)保的要求。此外，基于可見光催化的反應(yīng)通常顯示出高選擇性，且很少觀察到副反應(yīng)。

目前，利用光催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)氨基酸功能化的方法尤其是氨基酸烷基將光催化與微流場技術(shù)相結(jié)合的方法化還鮮有人報(bào)道，Timothy Noel在2017年報(bào)道了利用苯胺和半胱氨酸在光照條件下實(shí)現(xiàn)氨基酸芳基化的方法(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,12702-12707)。該反應(yīng)雖然能有效實(shí)現(xiàn)氨基酸的芳基化，但反應(yīng)體系中需添加光催化劑和氧化劑。廈門大學(xué)的黃培強(qiáng)教授的專利公開了一種胺和氨基酸烷基化的方法(CN101851143A)。該方法需要用到氫氣和貴金屬催化劑。傳統(tǒng)的氨基酸衍生物制備往往存在著合成步驟多、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、對環(huán)境不友好等諸多缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)限制了其在工業(yè)化中的應(yīng)用，因此開發(fā)一種無催化劑、無添加劑對環(huán)境友好的氨基酸衍生物的制備方法是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用光催化微通道制備氨基酸衍生物的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種利用光催化微通道制備氨基酸衍生物的方法，包括如下步驟：

(1)將帶保護(hù)基的半胱氨酸衍生物和重氮酸酯類化合物溶于溶劑中，制成均相溶液；

(2)將步驟(1)制得的均相溶液泵入設(shè)有光源的微通道反應(yīng)裝置中的微反應(yīng)器中反應(yīng)；

(3)收集微反應(yīng)器的流出液，柱層析分離，得到式I所示的氨基酸衍生物；

其中，R¹為-Ac，-Boc，-Cbz或-Ts；R²為甲基、乙基、丙基或異丙基；其中，R¹優(yōu)選-Ac，R²優(yōu)選乙基。

其中，R³為-F、-Cl或-Br，烷基、烷氧基或氫；R⁴為烷基或芳基及芳基衍生物；其中，R³優(yōu)選烷氧基，R⁴優(yōu)選烷基。

步驟(1)中，所述的半胱氨酸衍生物為式Ⅱ所示，

其中，R¹為-Ac，-Boc，-Cbz或-Ts；R²為甲基、乙基、丙基或異丙基；其中，R¹優(yōu)選-Ac，R²優(yōu)選乙基。

步驟(1)中，所述的重氮酸酯類化合物如式Ⅲ所示，其取代基可在其鄰位、間位和對位；