CN108623514A - 一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法 - Google Patents

一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种催化α‑氨基酸衍生物进行α‑位酰亚胺化的合成方法，本发明方法是在催化剂存在下，有机溶剂中，N‑芳基甘氨酸酯和酰亚胺化合物进行加热反应制得α‑位酰亚胺化α‑氨基酸酯化合物，该类化合物的结构经1H NMR、13C NMR以及HR‑MS等方法表征并得以确认。本发明方法不需要对反应底物预先官能团化，以空气中的氧气作为终端氧化剂，直接利用两个反应底物N‑芳基甘氨酸酯和酰亚胺化合物中的碳‑氢键进行脱氢交叉偶联，制备了一种α‑位酰亚胺化α‑氨基酸酯化合物。本发明的方法合成路线简短，原子利用率高并且环境友好。整个合成反应条件温和、操作简单、原子经济。可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。

Description

一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法
技术领域
本发明属于催化合成领域，涉及α-氨基酸类化合物的合成，特别涉及催化甘氨酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法。
背景技术
脱氢交叉偶联(Dehydrogenative Cross-Coupling)反应作为一种直接利用反应底物中的碳-氢键进行脱氢偶联形成新的碳-碳键或碳-杂键的新型有机合成反应备受化学家们的青睐。相较于传统的有机合成方法，该类型反应不需要对反应底物预先官能团化，从而减少了实验操作步骤，使合成路线更加简短，原子利用率更高，反应效率大大的提高。其中，过渡金属催化的脱氢交叉偶联反应在现代有机合成化学中得到非常迅猛的发展和广泛的应用。近年来，利用过渡金属催化胺类化合物中氮原子邻位的碳-氢键活化进行脱氢交叉偶联成为有机反应方法研究的热点之一。
α-氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，普遍存在于自然界的天然产物和生物活性分子当中。α-氨基酸及其衍生物的合成是近年来迅速发展的一个新的研究领域。由于α-氨基酸类化合物作为反应中间体被广泛用于合成具有生物活性的含氮化合物、医药、农药以及功能材料等，因此，对α-氨基酸类衍生物氮原子邻位的碳-氢键直接官能团化具有非常重要的应用价值。
直到目前，利用过渡金属催化α-氨基酸酯类化合进行α-位酰亚胺化的脱氢交叉偶联反应还未见任何专利和文献报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用过渡金属催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化制备α-位酰亚胺化α-氨基酸酯的绿色合成方法。它是一种新型的催化合成α-氨基酸衍生物的方法。该方法以廉价的过渡金属盐作为催化剂，以空气中的氧气作为终端氧化剂，通过脱氢交叉偶联的方法实现α-氨基酸酯与酰亚胺类化合物的氧化偶联，一步合成N-芳基甘氨酸酯的酰亚胺化产物。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法，其化学选择性好，原子经济性高并且绿色环保。该合成方法反应条件温和、操作简便、副产物少、产品纯度高、便于分离提纯，可适用于较大规模的合成。
本发明采用如下技术方案：一种α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其结构式如式(I)所示：
(I)
其中，R1可以是氢、供电子基团或吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是烷基或甲氧基；所述吸电子基团可以是氯、溴或者苯基。R2是各种烷基或者烯丙基。当R2是烷基时，可以是甲基、乙基、异丙基、叔丁基或者苄基。
可以是氢、供电子基团或吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是烷基，非限定性地例如可为甲基、乙基、异丙基或者叔丁基；所述吸电子基团可以是卤素，非限定性地例如可为氟、氯、溴或者碘；与R3相连接的可以是苯环，也可以是脂环烃。当与R3相连接的芳环是苯环时，R3所述的供电子基团是甲基，所述的吸电子基团是氯；当与R3相连接的基团是脂环烃时，R3为氢。
本发明一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，包括以下步骤：在催化剂存在下，有机溶剂中，采用N-芳基甘氨酸酯(II)和酰亚胺化合物(III)作为反应底物，搅拌24小时，至TLC检测完全反应，浓缩后经柱层析分离，可高效制得产物α-位酰亚胺化的α-氨基酸酯化合物(I)。反应通式如下：
(II) (III) (I)
在本发明所述的制备方法中，催化剂可以是CuCl、CuBr、CuI、Cu2O、CuO、CuCl2、CuBr2、Cu(OAc)2、Cu(OTf)2、FeCl2或者FeCl3，优选为CuCl；按摩尔百分比计，催化剂的量为式(III)所示化合物的10mol%。
优选的，所述步骤中的有机溶剂为乙腈或1,2-二氯乙烷，最优选为乙腈。
优选的，所述步骤中的温度为室温至80℃，最优选为60℃。
在本发明所述的制备方法中，式(II)所示的化合物和式(III)所示的化合物的摩尔比优选为1-2：1，最优选为1.5：1。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：本发明一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的合成方法是一种具有操作简便、反应条件温和、经济节约并且环境友好等优点的工艺流程。本发明采用廉价易得的铜盐作催化剂，空气作为终端氧化剂，反应操作简单，条件温和并且副产物少，易于分离提纯，可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3a，产率为97%。3a化合物的结构表征数据如下：
3a
light yellow solid; mp 119.2-119.7 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.84-7.82 (m, 2H), 7.72-7.70 (m, 2H), 6.99 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 6.74 (d, J = 8.4Hz, 2H), 6.19 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 5.20 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 4.30 (q, J = 7.2Hz, 2H), 2.20 (s, 3H), 1.25 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 167.2, 141.6, 134.4, 131.7, 130.0, 128.9, 123.7, 114.0, 63.0, 60.4,20.4, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C19H18N2O4 (M+H+) 339.1339, found 339.1352.
实施例2
空气氛围下将N-4-甲氧基苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物(0.2 mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3b，产率为91%。3b化合物的结构表征数据如下：
3b
brown solid; mp 115.6-116.1 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.88-7.83 (m,2H), 7.77-7.71 (m, 2H), 6.80-6.74 (m, 4H), 6.14 (s, 1H), 5.06 (brs, 1H), 4.30(q, J = 7.2 Hz, 2H), 3.70 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100MHz, CDCl3): δ167.5, 167.2, 153.6, 137.8, 134.4, 131.7, 123.7, 115.5, 115.0,62.9, 61.2, 55.6, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C19H18N2O5 (M+H+) 355.1288,found 355.1285.
实施例3
空气氛围下将N-3-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3c，产率为80%。3c化合物的结构表征数据如下：
3c
light yellow solid; mp 103.3-104.1 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.86-7.82 (m, 2H), 7.74-7.71 (m, 2H), 7.07 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.65-6.59 (m, 3H),6.21 (s, 1H), 5.26 (brs, 1H), 4.30 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 2.26 (s, 3H), 1.25(t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 167.2, 144.0, 139.4,134.4, 131.8, 129.4, 123.7, 120.5, 114.8, 110.7, 63.0, 60.0, 21.5, 14.1; HRMS(ESI) calcd for C19H18N2O4 (M+H+) 339.1339, found 339.1346.
实施例4
空气氛围下将N-2-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3d，产率为68%。3d化合物的结构表征数据如下：
3d
light yellow solid; mp 102.5-103.0 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.86-7.82 (m, 2H), 7.74-7.70 (m, 2H), 7.12-7.05 (m, 2H), 6.87 (d, J = 8.0 Hz, 1H),6.72 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.25 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 5.26 (d, J = 5.6 Hz, 1H),4.31 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 2.26 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3): δ167.4, 167.3, 142.1, 134.4, 131.7, 130.6, 127.3, 123.7,123.3, 119.2, 111.0, 63.0, 60.0, 17.3, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C19H18N2O4(M+H+) 339.1339, found 339.1355.
实施例5
空气氛围下将N-苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2 mmol)和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3e，产率为88%。3e化合物的结构表征数据如下：
3e
light yellow solid; mp 104.9-106.3 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.86-7.83 (m, 2H), 7.74-7.71 (m, 2H), 7.21-7.17 (m, 2H), 6.84-6.76 (m, 3H), 6.21(s, 1H), 5.31 (brs, 1H), 4.30 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.25 (t, J = 7.2 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 167.1, 144.0, 134.4, 131.7, 129.5, 123.7,119.6, 113.8, 63.0, 60.0, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C18H16N2O4 (M+H+)325.1183, found 325.1198.
实施例6
空气氛围下将N-4-(1,1'-联苯基)甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物(0.2 mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3f，产率为87%。3f化合物的结构表征数据如下：
3f
light yellow solid; mp 139.3-140.4 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.84-7.82 (m, 2H), 7.70-7.68 (m, 2H), 7.53-7.43 (m, 4H), 7.35 (t, J = 7.6 Hz, 2H),7.23 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 6.91 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.26 (d, J = 8.8 Hz, 1H),5.44 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.31 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.25 (t, J = 7.2 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 167.1, 143.4, 140.8, 134.4, 132.6, 131.7,128.7, 128.2, 126.4, 123.8, 114.1, 63.1, 59.9, 14.1; HRMS (ESI) calcd forC24H20N2O4 (M+H+) 401.1496, found 401.1496.
实施例7
空气氛围下将N-4-氯苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3g，产率为83%。3g化合物的结构表征数据如下：
3g
light yellow solid; mp 119.7-121.2 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.86-7.83 (m, 2H), 7.76-7.73 (m, 2H), 7.13 (dd, J = 8.0 Hz, J = 2.8 Hz, 2H), 6.76(d, J = 8.8 Hz, J = 3.2 Hz, 2H), 6.14 (d, J = 6.8 Hz, 1H), 5.34 (d, J = 7.6Hz, 1H), 4.30 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.25 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100MHz, CDCl3): δ167.4, 166.9, 142.6, 134.5, 131.6, 129.4, 124.4, 123.8, 115.0,63.2, 59.9, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C18H15ClN2O4 (M+H+) 359.0793, found359.0799.
实施例8
空气氛围下将N-4-溴苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3h，产率为85%。3h化合物的结构表征数据如下：
3h
light yellow solid; mp 137.7-139.2 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.87-7.84 (m, 2H), 7.76-7.73 (m, 2H), 7.26 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 6.71 (d, J = 8.8Hz, 2H), 6.13 (s, 1H), 5.32 (brs, 1H), 4.31 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 1.26 (t, J =7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.4, 166.8, 143.0, 134.5, 132.3,131.6, 123.8, 115.5, 111.6, 63.2, 59.7, 14.1; HRMS (ESI) calcd forC18H15BrN2O4 (M+H+) 403.0288, found 403.0291.
实施例9
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸甲酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3i，产率为90%。3i化合物的结构表征数据如下：
3i
light yellow solid; mp 139.6-141.2 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.85-7.82 (m, 2H), 7.73-7.71 (m, 2H), 6.99 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.74 (d, J = 8.0Hz, 2H), 6.22 (s, 1H), 5.18 (brs, 1H), 3.83 (s, 3H), 2.20 (s, 3H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3): δ167.7, 167.5, 141.5, 134.4, 131.7, 130.0, 129.0, 123.7,114.0, 60.3, 53.6, 20.4; HRMS (ESI) calcd for C18H16N2O4 (M+H+) 325.1183,found 325.1182.
实施例10
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸异丙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3j，产率为94%。3j化合物的结构表征数据如下：
3j
light yellow solid; mp 100.1-101.8 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.84-7.82 (m, 2H), 7.72-7.70 (m, 2H), 6.99 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 6.74 (d, J = 7.6Hz, 2H), 6.15 (s, 1H), 5.20-5.12 (m, 2H), 2.20 (s, 3H), 1.27 (d, J = 6.0 Hz,3H), 1.19 (d, J = 6.0 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 166.7, 1417,134.3, 131.8, 130.0, 128.8, 123.6, 114.0, 71.0, 60.6, 21.6, 21.5, 20.4; HRMS(ESI) calcd for C20H20N2O4 (M+H+) 353.1496, found 353.1493.
实施例11
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸叔丁酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3k，产率为95%。3k化合物的结构表征数据如下：
3k
light yellow solid; mp 132.1-133.6 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.83-7.82 (m, 2H), 7.71 (d, J = 2.8 Hz, 2H), 6.98 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 6.73 (d, J= 8.0 Hz, 2H), 6.08 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.16 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 2.19 (s,3H), 1.45 (s, 9H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ167.6, 166.0, 141.9, 134.3,131.8, 129.9, 128.6, 123.6, 113.9, 83.9, 60.9, 27.8, 20.4; HRMS (ESI) calcdfor C21H22N2O4 (M+H+) 367.1652, found 367.1649.
实施例12
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸苄酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3l，产率为93%。3l化合物的结构表征数据如下：
3l
light yellow solid; mp 111.8-113.1 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.82-7.84 (m, 2H), 7.72-7.68 (m, 2H), 7.29-7.25 (m, 5H), 6.98 (d, J = 8.4 Hz, 2H),6.73 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.24 (s, 1H), 5.30-5.21 (m, 3H), 2.19 (s, 3H); 13CNMR (100 MHz, CDCl3): δ167.5, 167.2, 141.5, 134.8, 134.3, 131.7, 130.0,129.0, 128.6, 128.5, 128.3, 123.7, 114.1, 68.4, 60.6, 20.4; HRMS (ESI) calcdfor C24H20N2O4 (M+H+) 401.1496, found 401.1497.
实施例13
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3m，产率为65%。3m化合物的结构表征数据如下：
3m
light yellow solid; mp 91.6-92.8 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.71 (d, J= 6.4 Hz, 1H), 7.63 (s, 1H), 7.50 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 6.98 (d, J = 6.8 Hz,2H), 6.73 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 6.17 (s, 1H), 5.18 (brs, 1H), 4.29 (q, J = 5.8Hz, 2H), 2.49 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 1.25 (t, J = 5.8 Hz, 3H); 13C NMR (100MHz, CDCl3): δ167.7, 167.6, 167.3, 145.7, 141.7, 134.9, 132.1, 129.9, 129.1,128.8, 124.2, 123.6, 114.1, 62.9, 60.4, 22.0, 20.4, 14.1; HRMS (ESI) calcdfor C20H20N2O4 (M+H+) 353.1496, found 353.1499.
实施例14
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3n，产率为67%。3n化合物的结构表征数据如下：
3n
light yellow solid; mp 115.1-116.5 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.75 (t,J = 4.0 Hz, 1H), 7.64 (d, J = 4.4 Hz, 2H), 7.00 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 6.73 (d,J = 8.0 Hz, 2H), 6.19 (s, 1H), 5.17 (brs, 1H), 4.34-4.28 (m, 2H), 2.49 (s,3H), 2.21 (s, 3H), 1.27 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ166.9, 166.0, 165.2, 141.4, 136.1, 135.2, 133.8, 131.9, 130.0, 129.0, 127.5,122.2, 114.0, 63.1, 60.6, 20.4, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C19H17ClN2O4 (M+H+) 373.0950, found 373.0947.
实施例15
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3o，产率为96%。3o化合物的结构表征数据如下：
3o
light yellow solid; Mp 95.5-97.0 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ6.98 (d, J= 8.4 Hz, 2H), 6.66 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 6.00 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 5.08 (d, J= 9.2 Hz, 1H), 4.33-4.22 (m, 2H), 2.85-2.78 (m, 2H), 2.22 (s, 3H), 1.83-1.59(m, 4H), 1.46-1.31 (m, 4H), 1.28 (t, J = 7.0 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3): δ178.9, 178.8, 141.6, 129.9, 128.9, 114.3, 62.8, 60.7, 39.9, 39.6,23.8, 23.1, 21.5, 20.4, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C19H24N2O4 (M+H+)345.1809, found 345.1811.
实施例16
空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯 (0.3 mmol), 邻苯二甲酰亚胺化合物 (0.2mmol) 和氯化亚铜 (0.02 mmol) 加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂 (2 mL)并将反应试管置于空气氛围中60 oC油浴下反应24小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3p，产率为82%。3p化合物的结构表征数据如下：
3p
light yellow solid; mp 129.5-131.0 °C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.01 (d,J = 6.8 Hz, 2H), 6.68 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 6.03 (s, 1H), 5.11 (brs, 1H),4.31-4.27 (m, 2H), 2.76-2.65 (m, 4H), 1.28 (t, J = 5.8 Hz, 3H); 13C NMR (100MHz, CDCl3): δ176.3, 166.8, 141.5, 130.0, 129.0, 114.1, 62.9, 61.1, 28.1,20.4, 14.1; HRMS (ESI) calcd for C15H18N2O4 (M+H+) 291.1339, found 291.1339。

Claims (10)

1.一种α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其特征在于，其结构式如式(I)所示：
其中，R1为氢、供电子基团或吸电子基团；R2为烷基或者苄基；R3为氢、供电子基团或吸电子基团；R3与芳环或者脂环烃基团相连接。
2.根据权利要求1所述的α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其特征在于，与R3相连接的是芳环基团时，R3为氢、供电子基团或吸电子基团；与R3相连接的是脂环烃基团时，R3为氢。
3.根据权利要求1所述的α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其特征在于，所述的R1为供电子基团时，具体是甲基、甲氧基；所述R1为吸电子基团时，具体是溴、氯、苯基。
4.根据权利要求1所述的α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其特征在于，所述的R2是烷基时，具体为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苄基。
5.根据权利要求1所述的α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物，其特征在于，与R3相连接的芳环是苯环时，R3所述的供电子基团是甲基，所述的吸电子基团是氯。
6.一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，包括以下步骤：
在催化剂存在下，有机溶剂中，采用N-芳基甘氨酸酯(II)和酰亚胺化合物(III)作为反应底物，搅拌12-24小时，至TLC检测完全反应，浓缩后经柱层析分离，可制得产物α-位酰亚胺化α-氨基酸酯化合物(I)，反应通式如下：
。
7.根据权利要求6所述的一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，其特征在于，所述催化剂为CuCl、CuBr、CuI、Cu2O、CuO、CuCl2、CuBr2、Cu(OAc)2、Cu(OTf)2、FeCl2或者FeCl3；按摩尔百分比计，催化剂的量为式(III)所示化合物的10mol%。
8.根据权利要求6所述的一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，其特征在于，所述步骤中的有机溶剂为乙腈、1,2-二氯乙烷。
9.根据权利要求6所述的一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，其特征在于，所述步骤中的温度为室温至80℃。
10.根据权利要求6所述的一种催化α-氨基酸衍生物进行α-位酰亚胺化的制备方法，其特征在于，式(II)所示的化合物和式(III)所示的化合物的摩尔比为1.5：1。
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUN BIN等: "A copper/O2-mediated direct sp3 C-H/N-H cross-dehydrogen coupling reaction", 《ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY》 *
XIAO，LI-JIN等: "Copper-Catalyzed Cross-Dehydrogenative-Coupling Reaction of N-Arylglycine", 《SYNLETT》 *

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