CN103288982A - 二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法及应用，通过将β–环糊精以一定比例的与二苯基氯化氧膦反应，合成出二苯基膦酸酯基–β–环糊精，再将其键合到硅胶表面制成手性固定相，该手性固定相用于高效液相色谱手性分离。本发明扩大了环糊精衍生物的种类，所采用的二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法的工艺简单，条件温和，对环境友好。本发明用二苯基膦酸酯基–β–环糊精制备二苯基膦酸酯基-β-环糊精手性固定相，该固定相对β-硝基乙醇、二茂铁衍生物等进行了手性分离具有很好的分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及二苯基膦酸酯基–β–环糊精制备技术领域，具体涉及一种二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法及应用。
背景技术
随着科学技术的不断进步，人们对光学纯单一构型手性化合物的需求与要求越来越高。虽然环糊精以其“内疏水，外亲水”的独特结构特征以及较好的分子识别能力在手性分离领域占据着举足轻重的地位，但也因其特殊的空间结构和化学性质，使其在正相模式下的应用受到了极大的限制。如1985年的Cyclobond商品柱在反相模式下可分离大量的位置异构体和光学异构体，但在正相模式下却常常不具有拆分能力。
1990年，Armstrong等人制备出R–(–)–1–(1–萘基)乙基异氰酸酯–β–环糊精和S–(+)–1–(1–萘基)乙基异氰酸酯–β–环糊精，率先在正相色谱条件下对一些对映异构体进行了有效拆分。自此越来越多的科研工作者将精力投入到这种可用于多种色谱模式的环糊精手性固定相的研发与应用中。
发明内容
本发明的目的在于以β–环糊精为原料通过一种操作简单，成本低，效率高的方法合成新型的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相，以期在不同的色谱模式下对多种手性化合物实现手性拆分，并对多模式手性固定相的设计与合成提供重要的科研参考价值。本发明中首次引入了磷原子，通过将β–环糊精与二苯基氯化氧膦反应，合成出二苯基膦酸酯基–β–环糊精，再将其键合到硅胶表面制成手性固定相，成功实现在正相和反相色谱下拆分多种手性化合物，且分离效果良好。
一种二苯基膦酸酯基–β–环糊精，具有如下的结构：
。
二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法，具体路线如下：
二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法，具体步骤如下：在氮气保护下，将干燥的β–环糊精完全溶解于无水吡啶中，然后缓慢滴加二苯基氯化氧膦，β–环糊精与二苯基氯化氧膦的摩尔量比为1︰1～1.5，于－5℃～－15℃条件下反应不少于4天后，将所制得的酒红色透明反应液滴入丙酮中，再置于冰浴中冷却不少于5小时，抽滤，用丙酮洗涤滤饼，在50～70℃条件下真空干燥不少于24小时，得到淡黄色固体产品，即制得如式（2）所示的二苯基膦酸酯基–β–环糊精。
二苯基膦酸酯基–β–环糊精的应用：将二苯基膦酸酯基–β–环糊精键合到硅胶上制备成二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相，所述固定相用于手性分离。
二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相的制备方法，包括如下路
线：
二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相的制备方法，具体步骤如下：将干燥的二苯基膦酸酯基–β–环糊精完全溶解于无水DMF中，加入NaH，二苯基膦酸酯基–β–环糊精与NaH的摩尔量比为1︰5～7，在室温下搅拌至无气泡产生后，快速抽滤，向滤液中加入KH-560偶联剂，二苯基膦酸酯基–β–环糊精与KH-560偶联剂的摩尔量比为1︰1.5～2.5，于80～100℃反应不少于4小时，加入硅胶后在100～120℃下继续反应不少于24小时，冷却后过滤，粗产品依次经DMF、无水甲醇、二次蒸馏水和乙醚洗涤，于烘箱中真空干燥，得到如结构式（4）所示的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相。
将制得的如结构式（4）所示的固定相的应用：对β–硝基乙醇、芳香醇、二茂铁衍生物等在各自适宜的流动相体系下进行了高效液相色谱手性分离，获得了很好的分离效果，具体数据见本发明实施例3。
本发明的优点：
（1）将β–环糊精一步合成了二苯基膦酸酯基–β–环糊精，扩大了环糊精衍生物的种类；所采用的二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法的工艺简单，条件温和，对环境友好。
（2）本发明采用将二苯基膦酸酯基–β–环糊精键合到硅胶上制备成二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相，该固定相应用于手性分离中，对β–硝基乙醇、芳香醇、二茂铁衍生物等进行了手性分离，获得了很好的分离效果，为获取光学纯的单一异构体，进而制备出高性能催化剂配体以及各种光学纯化合物等指明了方向。
（3）本发明所采用的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相的制备方法的操作简单，条件温和，对环境友好。制得的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相在正相和反相模式下均具有很好的手性分离能力。
具体实施方式
实施例1
一种二苯基膦酸酯基–β–环糊精，具有如下的结构：
该二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法，具体路线如下：
具体步骤如下：在氮气保护下，将干燥的β–环糊精（4.0g，3.5mmol）溶解于40mL无水吡啶中，然后缓慢滴加二苯基氯化氧膦（0.67mL，3.5mmol），于–10°C反应4d后，将所得酒红色透明反应液逐滴滴入500mL丙酮中，置于冰浴（0～5°C）中冷却6h，抽滤，用丙酮洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中60℃干燥24h，得到淡黄色固体（4.373g），即制得如式（2）所示的二苯基膦酸酯基–β–环糊精，熔点：242℃。IR（KBr）v：3266.91，2937.56，2914.13，1753.69，1658.07，1637.56，1150.23，1022.45，998.11，943.41，858.04，754.00，703.69，682.16，606.56，576.16，526.68，439.08，403.30cm–1；1H NMR（500MHz，DMSO–d6）δH：7.810–8.789(5H，m)，4.812–5.535(27H，m)，3.541–3.670(35H，m)，3.274–3.360(17H，m)，2.070(2H，s)。
实施例2
二苯基膦酸酯基-β-环糊精手性固定相的制备方法，具体步骤如下：将干燥的二苯基膦酸酯基–β–环糊精（1mmol），完全溶解于无水DMF中，加入NaH（6mmol），室温下搅拌至无气泡产生后，快速抽滤，向滤液中加入KH–560偶联剂（2mmol），于90℃反应4小时，加入硅胶后在110℃下继续反应24小时，冷却后过滤，粗产品依次经DMF、无水甲醇、二次蒸馏水和乙醚洗涤，于烘箱中100℃条件下真空干燥24小时，得到二苯基膦酸酯基-β-环糊精手性固定相。
实施例3
将二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相应用于手性分离中。对β–硝基乙醇、芳香醇、二茂铁衍生物等进行了手性分离，获得了很好的分离效果。
以下为1–(3,4,5–三甲氧基苯基)–2–硝基乙醇、1–(4–(二苯胺基)苯基)–2–硝基乙醇、1–α–呋喃基–2–硝基乙醇、1–二茂铁基乙基乙酸酯、1–二茂铁基乙胺、1–(3,5–二甲氧基苯基)–2–硝基乙醇、1–邻羟基苯基–2–硝基乙醇、1–邻乙酯基苯基–2–硝基乙醇在二苯基膦酸酯基–β–环糊精（DPPCD）手性柱上的分离实例，具体分离数据如下：
表1本发明手性柱对八种化合物的分离效果
分离条件：室温下，流动相流速为0.6mol/ml，检测波长为254nm，（a）正己烷/异丙醇=90/10，(b)正己烷/异丙醇=95/5，（c）乙腈/水=20/80。
Claims (6)
1.一种二苯基膦酸酯基–β–环糊精，具有如下的结构：
2.如权利要求1所述的二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法，其特征在于，具体路线如下：
3.根据权利要求2所述的二苯基膦酸酯基–β–环糊精的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：在氮气保护下，将干燥的β–环糊精完全溶解于无水吡啶中，然后缓慢滴加二苯基氯化氧膦，β–环糊精与二苯基氯化氧膦的摩尔量比为1︰1～1.5，于－5℃～－15℃条件下反应不少于4天后，将所制得的酒红色透明反应液滴入丙酮中，再置于冰浴中冷却不少于5小时，抽滤，用丙酮洗涤滤饼，在50～70℃条件下真空干燥不少于24小时，得到淡黄色固体产品，即制得二苯基膦酸酯基–β–环糊精。
4.如权利要求1所述的二苯基膦酸酯基–β–环糊精的应用，其特征在于：将二苯基膦酸酯基–β–环糊精键合到硅胶上制备成二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相，所述固定相用于手性分离。
5.如权利要求4所述的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相的制备方法，其特征在于，包括如下路线：
6.根据权利要求5所述的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：将干燥的二苯基膦酸酯基–β–环糊精完全溶解于无水DMF中，加入NaH，二苯基膦酸酯基–β–环糊精与NaH的摩尔量比为1︰5～7，在室温下搅拌至无气泡产生后，快速抽滤，向滤液中加入KH-560偶联剂，二苯基膦酸酯基–β–环糊精与KH-560偶联剂的摩尔量比为1︰1.5～2.5，于80～100℃反应不少于4小时，加入硅胶后在100～120℃下继续反应不少于24小时，冷却后过滤，粗产品依次经DMF、无水甲醇、二次蒸馏水和乙醚洗涤，于烘箱中真空干燥，得到如结构式（4）所示的二苯基膦酸酯基–β–环糊精手性固定相。
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