CN102911073B - 一种n-(4-乙炔基苯基羰基）-l-苯甘氨酸乙酯及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯及制备方法。常温、常压下，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、催化剂摩尔比为1:0.8~2:0.8~10的比例，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和催化剂溶解于反应溶剂中，进行酰胺化反应，其中4-乙炔基苯甲酸的摩尔浓度为0.05~1.0M，反应温度为10~35℃，反应时间为10~40h，反应结束后，反应液过滤，滤液蒸发除溶剂。本发明的新化合物在空气中极为稳定，不会氧化变质，同时也具有良好的热稳定性和光学活性，在光学活性化合物领域具有广泛的潜在应用。本发明的新化合物的制备方法，该方法过程简单，易于操作，副产物少并易于提纯。

Description

一种N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种有机化合物，本发明也涉及一种有机化合物的化学合成方法。具体涉及新化合物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯及制备方法。
背景技术
光学活性物质普遍存在于自然界中，对生命体新陈代谢有着深远的影响(李亮洪，李芬芬，刑健敏.手性药物拆分新方法研究进展[J].化工技术与开发.2011,40(4):15-21)。同时，光学活性对医药、食品添加剂、农药和材料等领域都有着深远的影响。因此，光学活性物质的合成是一个对生命科学具有重大意义的课题(Sheldon R A.Industrialsynthesisof optically activecompounds[J].Chemistry&Industry，1990(3):212-217.)。早在150年以前,LouisPasteur即最先认识到光学活性物质是分子不对称合成的结果,并于1848年成功地分离出外消旋体的。近年来，从医药到农药界，人们对光学活性化合物的重要性得以认识，并已成功合成了很多光学活性物质。就农药而言，由于人们对人畜及环境的安全性的要求越来越高，致使新农药的制备越来越困难，这就更显示了光学活性合成体的重要性。光学活性化合物的合成方法有：(1)以天然物等光学活性为起始原料，不经消旋即直接制取目的化合物；(2)以适当的不对称原料(天然的酸或胺)为非对称立体异构物来分离外消旋体，或用酶的催化反应所谓“光学分割”法制得一个对映体；(3)利用不对称合成反应，直接合成光学活性中间体或目的化合物等(刘永军摘译，王景安校.利用生化反应合成光学活性化合物[J].农药.1994,16(1):27-32)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在空气中极为稳定，具有良好的热稳定性和光学活性的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯。本发明的目的还在于提供一种简单，易于操作，副产物少的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯，具有如下结构式：
本发明的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯具有如下特性：
熔点为123℃；比旋光度为（C=0.1~10%，CH3CH2OH），（C=0.1~10%，CHCl3）。
本发明的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的制备方法为：常温、常压下，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、催化剂摩尔比为1:0.8~2:0.8~10的比例，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和催化剂溶解于反应溶剂中，进行酰胺化反应，其中4-乙炔基苯甲酸的摩尔浓度为0.05~1.0M，反应温度为10~35℃，反应时间为10~40h，反应结束后，反应液过滤，滤液蒸发除溶剂。
本发明的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的制备方法还可以包括：
1、用重结晶法提纯，提纯所采用的溶剂为正己烷与乙酸乙酯的体积比为4：1至1:4的混合物。
2、所述催化剂为4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐。
3、所述反应溶剂为甲醇。
本发明的新化合物在空气中极为稳定，不会氧化变质，同时也具有良好的热稳定性和光学活性，在光学活性化合物领域具有广泛的潜在应用。本发明的新化合物的制备方法，该方法过程简单，易于操作，副产物少并易于提纯。
本发明利用4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐作催化剂实现4-乙炔基苯甲酸和L-苯甘氨酸乙酯的酰胺化反应，合成新化合物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯，该化合物在空气中极为稳定，不会氧化变质，同时也具有良好的热稳定性和光学活性。鉴于L-苯甘氨酸及其衍生物在刷型手性固定相的研究中具有一定手性识别作用（陈立仁.液相色谱手性分离[M].北京:科学出版社,2006:35-56），该化合物在手性识别与拆分领域具有一定的应用前景。采用铑系催化剂可实现带有氨基酸衍生物的苯乙炔单体的聚合反应，合成主链具有螺旋构象的聚苯乙炔衍生物（Ryohei Kakuchi,Sachiko Nagata,Yasuyuki Tago,Ryosuke Sakai,Issei Otsuka,Toshifumi Satoh,and Toyoji Kakuchi.Efficient Anion Recognition Property of ThreeDimensionally Clustered Amide Groups Organized on a Poly(phenylacetylene)Backbone.Macromolecules2009,42(5),1476-1481）。本发明所合成的新型光学活性苯乙炔衍生物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯，在铑系催化剂作用下可进行聚合，聚合物的主链为聚苯乙炔，侧链含有L-苯甘氨酸乙酯，侧链的L-苯甘氨酸乙酯作为功能化基团含有手性中心，可诱导主链形成螺旋构象，因而聚合物具有光学活性。自然界中的很多生物体都具有光学活性,而光学活性大分子以其特有的不对称结构，在维持生命过程、新陈代谢、物种繁衍、进化等方面都起着决定性的作用；同时,光学活性聚合物在手性识别和对映体拆分方面也得到了广泛应用,并在手性催化剂、液晶、生物医药、和非线性光学等领域都展现出良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的化合物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的IR谱图；
图2为其1H NMR谱图；
图3为其13C NMR谱图。
具体实施方式
下面举例对本发明做更详细地描述：
实施例1：
新型光学活性苯乙炔衍生物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的合成方法：称取1.00g4-乙炔基苯甲酸，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐摩尔比为1:1:1的比例称取L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐溶解于50mL甲醇中，进行酰胺化反应，反应温度为18℃，反应时间为16h。反应结束后，反应液过滤，滤液用旋转蒸发法除溶剂后用重结晶法提纯。重结晶法所采用的溶剂为正己烷/乙酸乙酯（4/1，V/V）。产物产量为1.34g，产率为63.8%，熔点为123℃，比旋光度为 （C=0.67%，CH3CH2OH），（C=0.36%，CHCl3）。
实施例2：
新型光学活性苯乙炔衍生物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的合成方法：称取5.00g4-乙炔基苯甲酸，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐摩尔比为1:1.2:1.2的比例称取L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐溶解于200mL甲醇中，进行酰胺化反应，反应温度为20℃，反应时间为20h。反应结束后，反应液过滤，滤液用旋转蒸发法除溶剂后用重结晶法提纯。重结晶法所采用的溶剂为正己烷/乙酸乙酯（4/1，V/V）。产物产量为8.03g，产率为76.4%，熔点为123℃，比旋光度为（C=0.79%，CH3CH2OH），（C=0.43%，CHCl3）。
实施例3：
新型光学活性苯乙炔衍生物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的合成方法：称取10.00g4-乙炔基苯甲酸，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐摩尔比为1:1.5:1.4的比例称取L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐溶解于500mL甲醇中，进行酰胺化反应，反应温度为25℃，反应时间为24h。反应结束后，反应液过滤，滤液用旋转蒸发法除溶剂后用重结晶法提纯。重结晶法所采用的溶剂为正己烷/乙酸乙酯（4/1，V/V）。产物产量为17.36g，产率为82.6%，熔点为123℃，比旋光度为（C=0.59%，CH3CH2OH），（C=0.49%，CHCl3）。
化合物的检测及分析：
（1）红外光谱法3319，3253，272，1734，1627，1542，1368，1184，1095，853，694，548cm-1(见图1)。
（2）1H NMR(500MHz，CDCl3)（见图2）和13C NMR(500MHz，CDCl3)（见图3）：数据见表1
表1N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯在CDCl3中的13C和1H NMR数据
（3）元素分析（Thermo FLASH EA-1112）数据见表2
表2N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的元素分析数据
由表2可看出化合物N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的氮、碳和氢三种元素的元素百分含量实际测得值与其理论值相符，故可知其分子式为C19H17NO3。

Claims (2)

1.一种N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的制备方法，其特征在于：常温、常压下，按照4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯、催化剂摩尔比为1:0.8～2:0.8～10的比例，将4-乙炔基苯甲酸、L-苯甘氨酸乙酯和催化剂溶解于反应溶剂中，进行酰胺化反应，其中4-乙炔基苯甲酸的摩尔浓度为0.05～1.0M，反应温度为10～35℃，反应时间为10～40h，反应结束后，反应液过滤，滤液蒸发除溶剂得到产物； 
产物用重结晶法提纯，提纯所采用的溶剂为正己烷与乙酸乙酯的体积比为4：1至1:4的混合物； 
所述催化剂为4-（4,6-二甲氧基三嗪）-4-甲基吗啉盐酸盐。 
2.根据权利要求1所述的N-(4-乙炔基苯基羰基)-L-苯甘氨酸乙酯的制备方法，其特征在于：所述反应溶剂为甲醇。 
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