[发明专利]一种麻黄碱类化合物季胺盐及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种麻黄碱类化合物季胺盐及其合成方法和其作为不对称催化相转移催化剂的应用。

背景技术

相转移催化由于它的操作简便、反应条件温和以及绿色环保在有机化学合成中被认为是最激动人心和发展最快的一个领域，因此不对称相转移催化方面的研究在过去的几年里也得到了迅猛的发展。苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、溴化四丙基铵等简单的季铵盐很早就作为相转移催化剂用于有机合成中。而以从金鸡钠碱类化合物衍生来的季胺盐已经是所有发展起来的手性相转移催化剂中重要的一部分，至今已经发展到了第三代。在继先驱者Dolling研究小组开发的N-苄基辛可宁盐作为催化剂之后，O’Donnell等成功的使用这种催化剂进行了甘氨酸叔丁基酯衍生物的不对称烷基化反应，而Corey和Lygo等则都同时找到了9-取代蒽甲基类的金鸡钠碱衍生物，这类化合物很好的屏蔽了分子结构中的氮原子，大大提高了不对称感应的水平，而后来以Jew-Park二聚体类的催化剂为代表的一系列报道则很好的促进了新型金鸡钠碱衍生物的发展。此外，当今从手性联二萘酚合成的C2-轴性胺盐也在不对称相转移催化反应中展现了很高的催化活性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是提供一种作为不对称催化相转移催化剂的麻黄碱类化合物季胺盐。

本发明还要解决的技术问题是提供上述麻黄碱类化合物季胺盐的合成方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述麻黄碱类化合物季胺盐在不对称催化相转移催化中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种麻黄碱类化合物季胺盐，它具有如下结构通式：

其中R为苯基或甲基；Ar为3-硝基苯基、4-硝基苯基；X为Br、ClO₄、p-Ts(p-Ts为对甲苯磺酰基)。

上述麻黄碱类化合物季胺盐的合成方法，包括如下步骤：

(1)将麻磺碱类化合物进行甲基化反应；

(2)有机溶剂中，室温搅拌条件下，将步骤(1)得到的甲基化产物与2-溴芳基乙酮反应，析出沉淀，沉淀即为麻黄碱类化合物季胺溴盐；或者将麻黄碱类化合物季胺溴盐与高氯酸钠反应制备麻黄碱类化合物季胺高氯酸盐；或者将麻黄碱类化合物季胺溴盐与对甲基苯磺酸钠反应制备麻黄碱类化合物季胺对甲基苯磺酸盐。

步骤(1)中，所述的麻磺碱类化合物为麻黄碱或(1S，2R)-2-氨基-二苯乙醇。

步骤(1)中，所述的甲基化反应为现有的常规甲基化方法，如碘甲烷法，硫酸二甲酯法，甲酸甲醛法或Leuckart reaction。

步骤(2)中，所述的有机溶剂为乙醇、甲醇或丙酮。

步骤(2)中，所述的2-溴芳基乙酮为2-溴-1-(3-硝基苯基)乙酮或2-溴-1-(4-硝基苯基)乙酮。

步骤(2)中，步骤(1)得到的甲基化产物与2-溴芳基乙酮的摩尔比为1∶1～1.2。

步骤(2)中，反应时间为3～5小时。

麻黄碱类化合物季胺溴盐与高氯酸钠的反应在二氯甲烷中进行，反应时间24～36小时；麻黄碱类化合物季胺溴盐与对甲基苯磺酸钠的反应在二氯甲烷中进行，反应时间24～36小时。

上述麻黄碱类化合物季胺盐在不对称催化相转移催化中的应用。

发明人发现，在麻黄碱类化合物(麻黄碱，(1S，2R)-2-氨基-二苯乙醇)经甲基化后和2-溴-3’(或4’-)硝基苯乙酮进行N烷基化反应时，生成季胺盐。这类化合物不同于我们所意想的相应的麻黄碱类化合物的季胺盐，而是麻黄碱类化合物的羟基与硝基苯乙酮之间形成了分子内的半缩醛而构成了一个六元环。X-射线单晶衍射确定了它们的结构，从结构图中明显的可以看出化合物具有一个椅式的半缩醛六元环。

麻黄碱衍生的半缩醛类六元环季胺盐具有刚性，这就使得它们在有机催化中有潜在的应用。我们将其中从麻黄碱衍生而来的季胺盐类手性相转移催化剂用于Biginelli反应的催化，这一类反应可作为合成具有药理活性的二氢二嘧啶类化合物的一个非常有用的途径。以所合成的化合物为催化剂，我们研究了Biginelli反应的反应性和对映体选择性，发现有较好的对映选择性。

有益效果：本发明的麻黄碱类化合物的季胺盐，是麻黄碱类化合物的羟基与芳基乙酮的羰基之间形成的分子内的半缩醛，它构成了一个六元环。同时，本发明的麻黄碱类化合物的季胺盐具有强刚性和更多的手性中心，使得它们成为一类更好的相转移催化剂。

附图说明

图1为化合物1的晶体结构图；

图2为化合物2的晶体结构图；