[发明专利]联芳结构手性N-甲基吡哆醛催化剂及其合成和应用

说明书

本发明涉及一种联芳结构手性N‑甲基吡哆醛催化剂及其合成和应用，其结构通式如下：其中，R¹为氢或C₁‑C₂₄烃基，R²和R³分别独立的为氢或C₁‑C₂₄烃基。与现有技术相比，本发明制备的吡哆醛催化剂可以用于进行仿生Mannich反应过程，实现手性α‑β‑二氨基酸衍生物的快捷、有效合成等。

技术领域

本发明属于高分催化剂技术领域，涉及一种新型联芳结构手性N-甲基吡哆醛催化剂及其合成和应用。

背景技术

在生物体内，含有自由氨基的化合物可以直接参与反应，例如，酶催化的甘氨酸可以对亲电试剂(如醛)的直接加成生成β-羧基α-氨基酸，该反应条件温和，甘氨酸直接参与反应，不需要任何保护基。该反应中，酶的活性中心是维生素B6，在体内以磷酸的形式存在(PMP和PLP)，是一种水溶性维生素，它的主要作用是作为辅酶因子参与多种酶催化的反应。化学家们发现，在没有酶的情况下，吡哆醛也可以诱导甘氨酸对醛的加成。Kuzuhara和Breslow课题组在手性吡哆醛参与的甘氨酸对醛的加成反应中，做出来了很多开创性的工作[H.Kuzuhara,N.Watanabe,M. Ando,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1987,95-96；M.Ando,H.Kuzuhara,Bull.Chem. Soc.Jpn.1990,63,1925-1928；J.T.Koh,L.Delaude,R.Breslow,J.Am.Chem.Soc. 1994,116,11234-11240]。在金属离子的作用下，化学计量的手性吡哆醛参与甘氨酸对醛的加成，得到目标产物β-羟基-α-氨基酸。但是，该反应只能得到中等的对映选择性和较差的非对映选择性。随后，Richard发现，在水中，吡哆醛可以与甘氨酸缩合，生成相应的Mannich加成物[K.Toth,T.L.Amyes,J.P.Richard,J.P.G. Malthouse,M.E.NíBeilliú,J.Am.Chem.Soc.2004,126,10538-10539；K.Toth,L.M. Gaskell,J.P.Richard,J.Org.Chem.2006,71,7094-7096]。

因此，基于前人对手性吡哆醛的研究，发展一种新型高效的手性吡哆醛类化合物，并用于甘氨酸衍生物对亚胺的加成，以用来合成α-β-二氨基酸衍生物，有着重要的理论意义和很好的应用潜力。同时，目前对于手性小分子吡哆醛及其衍生物作为催化剂催化合成手性合成α-β-二氨基酸衍生物仍然没有相关公开文献报道。

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新型联芳结构手性N-甲基吡哆醛催化剂及其合成和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的目的之一在于提出了一种新型联芳结构手性N-甲基吡哆醛催化剂，其结构通式如下：

其中，R¹为氢或C₁-C₂₄烃基，R²和R³分别独立的为氢或C₁-C₂₄烃基。本发明的C₁-C₂₄中的C₁指碳原子数为1的基团，C₂₄指碳原子数为24个基团，C₁-C₂₄则指碳原子数为1-24的基团，其余如C₈等也是同样类推含义。

进一步的，R¹所选择的C₁-C₂₄烃基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、苄基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基或卤素等；