[发明专利]S-酰基化L-半胱氨酸及其盐作为不对称有机合成反应催化剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域，特别涉及有机小分子化合物的新应用。

背景技术

近年来，社会上对手性光学活性物质的需求越来越多。手性光学活性物质的获得主要有三种手段，一是对天然外消旋体物质进行拆分，二是人工不对称合成，三是底物诱导的不对称催化反应。不对称催化反应主要包括金属催化(过渡金属配合物)、酶催化和有机小分子催化三类反应。有机小分子催化在早期由于对映选择性不高，并不为人们所重视。直到2000年List等报道了脯氨酸催化的直接不对称Aldol反应：当底物为芳香醛时对映体过量(ee)达到76％，当底物为异丁醛时ee值高达96％，而引起了学术界的广泛关注，并掀起了有机小分子催化不对称有机合成反应的研究高潮。

近十年来，尽管有机小分子催化剂在不对称催化领域的研究取得了很大成功，但文献报道的有机小分子催化剂的结构越来越复杂，其合成路线越来越长，难度越来越大，部分有机小分子催化剂的合成还需要昂贵的试剂或繁琐的分离纯化过程，导致合成成本越来越高，已经失去了有机小分子催化剂原本具有的合成原料价廉易得、合成成本低的优势。因此，迫切需要开发一类可用于不对称催化反应，且合成原料价廉易得、合成成本低的有机小分子催化剂。

不对称有机合成反应包括不对称Aldol反应、不对称Mannich反应、不对称Michael加成反应等。Aldol反应(羟醛缩合反应)是一类重要的C-C键形成反应，其反应产物β-羟基酮、羟基酯和羟基醛等都是有机合成和药物合成中的重要中间体。2008年有学者对二十种天然氨基酸作为有机小分子催化剂催化直接不对称Aldol反应进行了系统研究，结果发现，除了半胱氨酸没有催化效果外，其它天然氨基酸都具有催化效果且ee值达到70％以上。因此，目前用于催化直接不对称Aldol反应的有机小分子催化剂主要有环状二胺手性衍生物-质子酸、尼古丁代谢物生物碱、除半胱氨酸以外的天然氨基酸及其衍生物、多肽及多肽接枝的胺类化合物等。Mannich反应也是一种重要的反应类型，其显著特征是在形成C-C键的同时还形成C-N键。β-氨基羰基化合物是生物学上的重要化合物，而不对称Mannich反应就是制备手性β-氨基羰基化合物非常有用的方法。从原子经济学角度出发，直接一锅三组分不对称Mannich反应是最方便、最经济的方法。目前，用于催化直接一锅三组分不对称Mannich反应的有机小分子催化剂主要有脯氨酸及其衍生的四氮唑、无环天然氨基酸及其衍生物、手性磷酸物等。但这些有机小分子催化剂多数只能在有机相或者只能在含水或不含水的强极性有机相中催化不对称有机合成反应。例如，天然氨基酸及其极性衍生物由于溶解性的原因，只能在二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)等强极性有机溶剂中催化不对称有机合成反应，而这些强极性有机溶剂会为手性产物的分离纯化带来巨大的困难。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于开发一类可用于催化不对称有机合成反应，且合成原料价廉易得、合成成本低的有机小分子催化剂。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

S-酰基化L-半胱氨酸及其盐作为不对称有机合成反应催化剂的应用。

进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-烷酰基L-半胱氨酸或S-芳酰基L-半胱氨酸；

进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-C₁～C₂₀烷酰基L-半胱氨酸或S-取代苯甲酰基L-半胱氨酸；

进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-丙酰基L-半胱氨酸、S-丁酰基L-半胱氨酸、S-己酰基L-半胱氨酸、S-辛酰基L-半胱氨酸、S-癸酰基L-半胱氨酸、S-十二碳酰基L-半胱氨酸、S-叔戊酰基L-半胱氨酸或S-对叔丁苯甲酰基L-半胱氨酸。

进一步，所述S-酰基化L-半胱氨酸为S-己酰基L-半胱氨酸、S-叔戊酰基L-半胱氨酸或S-对叔丁苯甲酰基L-半胱氨酸；

进一步，所述盐为盐酸盐；

进一步，所述不对称有机合成反应为不对称Aldol反应或不对称Mannich反应；

进一步，所述不对称Aldol反应为芳甲醛或杂甲醛与环烷酮或羟基丙酮之间的反应。

进一步，所述不对称Mannich反应为芳甲醛、羟基丙酮与芳胺之间的反应。