[发明专利]一种β-氨基酸的合成方法及采用该方法合成的β-氨基酸

说明书

本发明涉及一种新的β‑氨基酸的合成方法及采用该方法合成的β‑氨基酸，所述的方法是以酰胺、偶氮二酸酯为原料，在催化剂作用下，通过直接碳‑氢键胺基化合成中间化合物I，后与溴乙酸甲酯反应合成中间化合物II，于酸性条件下脱除酰胺保护基团，即合成得到β‑氨基酸；合成制得的β‑氨基酸的化学结构式为：式中：R₁、R₂选自氢、烷基、支链烷基、环烷基、芳香基、带各种取代基的芳香基、杂环基或带各种取代基的杂环基；R₃为酯基。与现有技术相比，本发明方法通过直接碳‑氢键胺基化的过程合成中间化合物I，可以大范围拓展底物，合成的α、β位有取代基的β‑氨基酸具有结构多样性，为α、β位有取代基的β‑氨基酸的工业化生产提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及一种新的β-氨基酸的合成方法及采用该方法合成的β-氨基酸。

背景技术

近年来，在自然界中存在较少的β-氨基酸受到越来越广泛的关注。β-氨基酸是大量具有β-内酰胺结构的抗生素的合成前体，而某些β-氨基酸本身就具有生物活性，如(S)-2-苯基-3-氨基丙酸是青霉素β-优卡因(Betacine)的侧链，而其乙酯衍生物又具有神经活性。β-氨基酸存在于一些天然的生物活性肽链中，例如，(2S,3R)-2-羟基-3-氨基-4-苯基丁酸存在于著名的免疫响应调节剂Bestatin中。结构功能化的β-氨基酸是许多生物活性分子的重要组成部分。著名的抗癌药紫杉醇(Taxol)的13位侧链为α-羟基-β-氨基酸，该侧链对于紫杉醇的药理活性是必要的。

CN1435408A中介绍了一种α位有取代基的β-氨基酸的一步加氢合成法，以氰基乙酸乙酯和醛为原料，产率最高为69.7％。CN1511826A中介绍了以酮为原料合成β-氨基酸的方法，采用的方法为丙二酸法、氰基乙酸乙酯法或氰基乙酸法，产率约为70％。CN101525299A中介绍了将醛、丙二酸和苄胺通过一锅法合成N-苄基β-氨基酸，再在钯碳催化剂作用下转化为游离β-氨基酸，产率约为76％。但这些方法合成的β-氨基酸并没有α、β位同时被取代，得到的β-氨基酸缺乏结构多样性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反应条件温和，可重复性好，可用于工业化生产的β-氨基酸的合成新方法及采用该方法合成的β-氨基酸。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种β-氨基酸的合成方法，该方法是以酰胺、偶氮二酸酯为原料，在催化剂作用下，通过直接碳-氢键胺基化合成中间化合物I，后与溴乙酸甲酯反应合成中间化合物II，于酸性条件下脱除酰胺保护基团，即合成得到β-氨基酸；

所述的酰胺的化学结构式为：式中：R₁、R₂选自氢、烷基、支链烷基、环烷基、芳香基、带各种取代基的芳香基、杂环基或带各种取代基的杂环基，R₄为酰胺保护基团；

所述的偶氮酸酯的化学结构式为：R₃-N＝N-R₃，式中：R₃为酯基；

所述的中间化合物I的化学结构式为：；

所述的中间化合物II的化学结构式为：

所述的酰胺保护基团R4包括8-氨基喹啉或1-(2-吡啶基)-1-甲基乙胺中的一种，所述的酯基R₃包括甲酸烷基酯或甲酸芳香酯的一种。

一种β-氨基酸的合成方法具体包括以下步骤：

(a)将酰胺与偶氮羧酸酯在催化剂、溶剂A的作用下，氧气保护，发生直接碳-氢键胺基化反应，合成中间化合物I；