CN110483483A - 一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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CN110483483A CN201910800271.8A CN201910800271A CN110483483A CN 110483483 A CN110483483 A CN 110483483A CN 201910800271 A CN201910800271 A CN 201910800271A CN 110483483 A CN110483483 A CN 110483483A
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肖元晶
杨笑
邱馨阅
孙瑞卓
张俊良
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Abstract

本发明公开了一种手性多齿氮配体化合物L的制备方法，在溶剂、缩合剂中，2‑吡啶甲醛衍生物与R构型的叔丁基亚磺酰胺发生缩合反应，利用硅胶过柱分离得吡啶亚胺中间体；然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂加成反应，利用硅胶过柱分离得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；用酸去掉叔丁基亚磺酰基保护基，得到手性吡啶伯胺盐；将此手性吡啶伯胺盐与4‑卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。本发明合成的手性多齿氮配体化合物L，克服了部分席夫碱配体的缺陷，在稳定性和柔韧度方面均很好，且由于自身的手性结构，拥有分子识别和配位能力，在主客体化学和配位化学中有着广阔的应用前景。

Description

一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于化学物质及其合成技术领域，涉及一种手性多齿氮配体化合物及其制备方法和应用。
背景技术
席夫碱是应用非常广泛的配体，最早是由Schiff.H在1964年发现的，他在研究伯胺与活泼羰基的反应时发现了席夫碱，该类化合物可以和元素周期表中的大多数金属形成不同的配合物。(Kumar V,Sharma S,Sharma U,et al.Green chemistry,2012,14,3410-3414)。人们研究发现部分席夫碱配体与金属配合物的稳定性较差，席夫碱的这一缺陷制约了它在配位化学中的应用范围。但是将席夫碱配体选择性地还原，可以在一定程度上解决部分席夫碱稳定性差的问题。(Lang S,Corr M,Muir N,et al.Tetrahedron letters,2005,46,4027-4030；Zhao W,Dong X,Jiang M,eta1.Organic letters,2012,14,1420-1423)。席夫碱还原化合物柔韧性较席夫碱有较大提高，在参与配位时有更大的自由度,而且芳香族席夫碱还原化合物还是高分子化合物、医药以及农药的重要组成部分。(Azam A,Ahmed AS,Oves M,et al.International journal of nanomedicine,2012,7,3527-3535；Mcshan D,Zhang Y,Deng H,et al.Journal of environmen tal science and health,part C:environmental carcinogenesis&ecotoxicology reviews,2015,33,369-384.)。
众所周知，手性化合物在手性药物的设计合成、非线性光学器件、手性高分子化合物、生命过程的研究以及手性识别和手性复制的机理研究等方面有着广泛的应用，化学合成也一直是现代药物发现和发展的基石之一。以此衍生的手性科学与技术对生物化学、材料学及国民经济都产生了巨大的推动作用。(Punna S,Kuzelka J,Wang Q,FinnM.G.Angew.Chem.,Int Ed.2005,44,2215-2220；Moragues M.E.,Martinez-ManezR.,Sancenon F Chem.Soc.Rev.2011,40,2593-2643)。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种手性多齿氮杂配体化合物及其制备方法和应用，该化合物解决了部分席夫碱配体稳定性差的问题，同时使新合成的配体化合物具备手性中心，为其在主客体化学和配位化学中的应用拓宽思路。
本发明是在国家自然科学基金面上项目(NO 21871093)资助下完成的，本发明目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种手性多齿氮杂配体化合物L，其具有如下式(1)所示的结构：
其中，
R1为烷基、芳基；
R2为烷基、芳基；
Ar为苯基、烷基取代的苯基。
优选地，
R1为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；
R2为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；
Ar为苯基、C1-C10烷基取代的苯基。
进一步优选地，
R1为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；
R2为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；
Ar为苯基、2，6-二甲基取代的苯基、2，6-二异丙基取代的苯基。
本发明还提供一种手性多齿氮杂配体化合物L的制备方法，包括：
(1)在溶剂和缩合剂中，以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，得到吡啶亚胺中间体；
(2)然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂进行加成反应，得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；
(3)在溶剂中，用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐；
(4)在溶剂中，将所述手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。
步骤(1)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃。
步骤(1)中，所述缩合剂为钛酸四异丙酯、四氢吡咯、哌啶等中的一种或多种；优选地，为钛酸四异丙酯。
步骤(1)中，所述缩合反应的温度为25-65℃；优选地，为50℃。
步骤(1)中，所述缩合反应的时间为8-24h；优选地，为12h。
步骤(1)中，所述2-吡啶甲醛衍生物、R构型的叔丁基亚磺酰胺、缩合剂的摩尔比为1：1.1-1.5：2-4；优选地，为1：1.2：3。
步骤(1)中，所述溶剂的用量是按照每1g 2-吡啶甲醛添加8-16mL溶剂；优选地，为10mL。
步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃。
步骤(2)中，所述格氏试剂为烷基格氏试剂、芳基格氏试剂等中的一种或多种；优选地，为芳基格氏试剂。
其中，所述烷基格氏试剂包括甲基格氏试剂、苄基格氏试剂；优选地，为苄基格氏试剂。
其中，所述芳基格氏试剂包括苯基格式试剂、取代苯基格氏试剂；优选地，为苯基格氏试剂。
所述取代苯基格氏试剂包括4-甲氧基取代的苯基格氏试剂、4-甲基取代的苯基格氏试剂。
步骤(2)中，所述吡啶亚胺中间体与格氏试剂摩尔比为1：1.5-2.5；优选地，为1：2.0。
步骤(2)中，所述反应的温度为-78-25℃；优选地，为-40℃。
步骤(2)中，所述反应的时间为3-10h；优选地，为5h。
步骤(3)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇等中的一种或多种；优选地，为甲醇。
步骤(3)中，所述强酸为硫酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸等中的一种或多种；优选地，为盐酸。
步骤(3)中，所述手性吡啶亚磺酰胺中间体、强酸的摩尔比为1:2-5；优选地，为1：3。
步骤(3)中，所述反应的时间为2-6h；优选地，为4h。
步骤(4)中，所述溶剂为乙腈、四氢呋喃、甲苯等中的一种或多种；优选地，为乙腈。
步骤(4)中，所述碱为无水碳酸钾、碳酸铯、无水磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种或多种；优选地，为无水碳酸钾。
步骤(4)中，所述手性吡啶伯胺盐、4-卤甲基三氮唑及碱的摩尔比为1：2.1-3.0：4.0-6.0；优选地，为1：2.1：4。
步骤(4)中，所述亲核取代反应的温度为80-110℃；优选地，为100℃。
步骤(4)中，所述亲核取代反应的时间为5-10h；优选地，为6h。
所述方法具体包括以下操作步骤：
(1)以四氢呋喃为溶剂、以钛酸四异丙酯为缩合剂、以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，反应温度25-65℃，反应时间8-24h，然后用饱和食盐水淬灭反应液，乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离得到吡啶亚胺中间体，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯；
所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为5:1-3:1；优选地，为4：1。
(2)以四氢呋喃为溶剂，将步骤(1)所得吡啶亚胺中间体与格氏试剂在-78-25℃条件下反应3-10h，用饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离得手性吡啶亚磺酰胺中间体，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯；
所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为5:1-2:1；优选地，为3：1。
(3)以甲醇为溶剂，用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐，所述强酸用量按照每摩尔中间产品加入强酸2-5摩尔，反应时间2-6h；然后将溶剂减压蒸馏除去，加入丙酮，将不溶固体过滤即得手性吡啶伯胺盐；
(4)以乙腈为溶剂，将步骤(3)所得手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基-1-芳基-三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，反应温度80-110℃，反应时间5-10h；过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离即得目标产物手性多齿氮配体化合物，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯。
所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为6:1-3:1；优选地，为5：1。
其中，步骤(1)的操作按照如下方程式：
步骤(2)的操作按照如下方程式：
步骤(3)的操作按照如下方程式：
步骤(4)的操作按照如下方程式：
其中，
R1为烷基、芳基；
R2为烷基、芳基；
Ar为苯基、烷基取代的苯基。
优选地，
R1为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；
R2为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；
Ar为苯基、C1-C10烷基取代的苯基。
进一步优选地，
R1为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；
R2为甲基、苄基、苯基、4-甲氧基取代的苯基、4-甲基取代的苯基；
Ar为苯基、2，6-二甲基取代的苯基、2，6-二异丙基取代的苯基。
本发明还提供了由上述方法制备得到的手性多齿氮配体化合物L。
在一个具体实施方式中，本发明所述手性多齿氮配体化合物L具体按照以下方法制备得到：
(1)在250mL的圆底三颈瓶中，加入8.71g(R)-叔丁基亚磺酰胺，再加入100mL四氢呋喃搅拌溶解，待(R)-叔丁基亚磺酰胺充分混溶后，加入6.4g 2-吡啶甲醛，同时温度设定为50℃，氮气保护下由恒压滴液漏斗缓慢加入51.16g钛酸四异丙酯。反应8个小时后结束，反应液冷却至室温，将反应体系移入大烧杯中并向体系加入两倍溶剂体积的乙酸乙酯进行稀释，并缓慢加入饱和食盐水，过滤，用乙酸乙酯洗涤滤渣，收集有机相，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析纯化，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯，得到吡啶亚胺中间体；
(2)在100mL的圆底三颈瓶中，加入2.2g吡啶亚胺中间体，氮气保护下加入30mL四氢呋喃搅拌溶解，将反应液冷却至-40℃，向体系中缓慢滴加格氏试剂(1M，20mL)，在-40℃条件下继续搅拌1h，然后缓慢升至室温，再在室温条件下反应4h。加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取，合并有机相，使用饱和食盐水洗涤有机相，干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，柱层析纯化，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯，得到手性吡啶亚磺酰胺中间体。
(3)将所得手性吡啶亚磺酰胺中间体称重后，按照每毫摩尔中间产物加入2mL甲醇、3当量的强酸，室温条件下反应4h，待反应完毕后减压蒸除溶剂，然后加入丙酮，过滤收集固体得手性吡啶伯胺盐；
(4)将2.0mmol手性吡啶伯胺盐、4.2mmol 4-卤甲基-1-芳基-三氮唑、8.0mmol碳酸钾依次加入100mL反应瓶中，随后加入40mL乙腈，在100℃下回流搅拌6h，反应结束后冷却至室温，过滤，滤液减压蒸馏，残余物柱层析纯化，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯，得到目标产物手性多齿氮配体化合物L。
本发明还提供了所述手性多齿氮配体化合物L在主客体化学和配位化学领域中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明突破了现有技术没有合成出此类含手性中心的多齿含氮配体化合物，避免伯胺与羰基生成席夫碱再还原的局限,采用新的合成思路,设计简单、可操作性强,首次合成出此类手性多齿含氮配体化合物；
(2)本发明所制备的手性多齿含氮杂化合物，无论是稳定性，还是刚性、柔韧度，均俱佳，且由于自身的手性结构拥有分子识别和配位能力，在主客体化学和配位化学中有着广阔的应用前景，目前这样一种手性多齿含氮配体的制备方法在国内外还未见报道。
附图说明
图1为实施例7制备产物的X射线单晶衍射图。
具体实施方式
结合以下具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
实施例1
(1)在250mL的圆底三颈瓶中，加入8.71g(R)-叔丁基亚磺酰胺装入三颈瓶中，再加入100mL四氢呋喃搅拌溶解，待(R)-叔丁基亚磺酰胺充分混溶后，加入6.4g 2-吡啶甲醛，同时温度设定为50℃，氮气保护下由恒压滴液漏斗缓慢加入51.16g钛酸四异丙酯。反应8个小时后结束，反应液冷却至室温，将反应体系移入大烧杯中并向体系加入200mL乙酸乙酯进行稀释，并缓慢加入饱和食盐水40mL，硅藻土过滤，用乙酸乙酯100mL洗涤滤渣，收集有机相，水相用乙酸乙酯(3x 10mL)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，然后用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)进行柱层析纯化，得到8.82g黄色油状吡啶亚胺中间体，收率70％。
(2)在100mL的圆底三颈瓶中，加入2.2g吡啶亚胺中间体，氮气保护下加入30mL四氢呋喃搅拌溶解，将反应液冷却至-40℃,向体系中缓慢滴加苯基溴化镁格氏试剂(1M，20mL)，在-40℃条件下继续搅拌1h，然后缓慢升至室温，再在室温条件下反应4h。加入15mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯(3x 20mL)萃取，合并有机相，使用饱和食盐水15mL洗涤有机相，干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)柱层析纯化，得到白色固体手性吡啶亚磺酰胺中间体2.59g，收率72％。
(3)将所得手性吡啶亚磺酰胺中间体(2.59g,9mmol)加入50mL圆底单颈瓶中，加入18mL甲醇、加入浓盐酸2.3mL，室温条件下反应4h，待反应完毕后减压蒸除溶剂，然后加入丙酮，过滤收集固体，定量得手性吡啶伯胺盐2.29g，收率大于99％。
(4)将2.0mmol手性吡啶伯胺盐、4.2mmol 4-溴甲基-1-苯基-三氮唑、8.0mmol碳酸钾依次加入100mL反应瓶中，随后加入40mL乙腈，在100℃下回流搅拌6h，反应结束后冷却至室温，过滤，滤液减压蒸馏，用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)柱层析纯化得到目标产物手性多齿氮配体化合物L1 1.0g,收率67％，1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.56(d,J＝4.0Hz,1H),8.12(s,2H),7.82(d,J＝7.9Hz,1H),7.75(dd,J＝9.7,2.1Hz,4H),7.72–7.64(m,3H),7.56–7.48(m,4H),7.43(t,J＝7.4Hz,2H),7.34(t,J＝7.7Hz,2H),7.23(t,J＝7.4Hz,1H),7.14(ddd,J＝7.3,4.9,0.9Hz,1H),5.01(s,1H),3.96–3.88(m,4H).13C NMR(126MHz,CDCl3)δ161.72,149.14,144.99,137.14,136.91,129.69,128.70,128.55,127.53,123.43,122.26,121.88,120.47,72.87,44.74.表明所得产物的结构式为：
实施例2
在实施例1步骤(1)中，改变缩合反应溶剂，其余步骤相同：
在250mL的圆底三颈瓶中，加入8.71g(R)-叔丁基亚磺酰胺装入三颈瓶中，再加入100mL二氯甲烷搅拌溶解，待(R)-叔丁基亚磺酰胺充分混溶后，加入6.4g 2-吡啶甲醛，同时温度设定为50℃，氮气保护下由恒压滴液漏斗缓慢加入51.16g钛酸四异丙酯。反应8个小时后结束，反应液冷却至室温，将反应体系移入大烧杯中并向体系加入200mL乙酸乙酯进行稀释，并缓慢加入饱和食盐水40mL，硅藻土过滤，用乙酸乙酯100mL洗涤滤渣，收集有机相，水相用乙酸乙酯(3x 10mL)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，然后用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)进行柱层析纯化，得到7.56g黄色油状吡啶亚胺中间体，收率60％。
实施例3
在实施例1步骤(1)中，将缩合剂钛酸四异丙酯换为四氢吡咯，其余步骤相同：
在250mL的圆底三颈瓶中，加入8.71g(R)-叔丁基亚磺酰胺，再加入100mL四氢呋喃搅拌溶解，待(R)-叔丁基亚磺酰胺充分混溶后，加入6.4g 2-吡啶甲醛，同时温度设定为70℃，氮气保护下加入四氢吡咯5.0mL。反应12个小时后结束，减压蒸馏除去溶剂，然后进行柱层析纯化，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯，得到8.2g黄色油状吡啶亚胺中间体，收率65％。
实施例4
在实施例1步骤(2)中，改变格氏试剂与亚胺加成反应温度，其余步骤相同：
在100mL的圆底三颈瓶中，加入2.2g吡啶亚胺中间体，氮气保护下加入30mL四氢呋喃搅拌溶解，将反应液冷却至-78℃,向体系中缓慢滴加苯基溴化镁格氏试剂(1M，20mL)，在-40℃条件下继续搅拌1h，然后缓慢升至室温，再在室温条件下反应4h。加入15mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯(3x 20mL)萃取，合并有机相，使用饱和食盐水15mL洗涤有机相，干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)柱层析纯化，得到白色固体手性吡啶亚磺酰胺中间体2.22g，收率62％。
实施例5
(1)在100mL的圆底三颈瓶中，加入4.41g(R)-叔丁基亚磺酰胺装入三颈瓶中，再加入50mL四氢呋喃搅拌溶解，待(R)-叔丁基亚磺酰胺充分混溶后，加入3.6g 6-甲基-2-吡啶甲醛，同时温度设定为50℃，氮气保护下由恒压滴液漏斗缓慢加入25.6g钛酸四异丙酯。反应8个小时后结束，反应液冷却至室温，将反应体系移入烧杯中并向体系加入100mL乙酸乙酯进行稀释，并缓慢加入饱和食盐水20mL，硅藻土过滤，用乙酸乙酯50mL洗涤滤渣，收集有机相，水相用乙酸乙酯(3x 5mL)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，然后用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)进行柱层析纯化，得到5.39g黄色油状吡啶亚胺中间体，收率80％。
(2)在250mL的圆底三颈瓶中，加入5.39g上述吡啶亚胺中间体，氮气保护下加入60mL四氢呋喃搅拌溶解，将反应液冷却至-40℃,向体系中缓慢滴加苯基溴化镁格氏试剂(1M，48mL)，在-40℃条件下继续搅拌1h，然后缓慢升至室温，再在室温条件下反应4h。加入30mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯(3x 40mL)萃取，合并有机相，使用饱和食盐水15mL洗涤有机相，干燥过滤，减压蒸馏除去溶剂，用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)柱层析纯化，得到白色固体手性吡啶亚磺酰胺中间体5.51g,收率76％。
(3)将所得手性吡啶亚磺酰胺中间体(5.51g,24.6mmol)加入100mL圆底单颈瓶中，加入50mL甲醇、加入浓盐酸6.2mL，室温条件下反应4h，待反应完毕后减压蒸除溶剂，然后加入丙酮，过滤收集固体，定量得手性吡啶伯胺盐6.58g，收率大于99％。
(4)将上述2.0mmol手性吡啶伯胺盐、4.2mmol 4-溴甲基-1-(2,6-二异丙基苯基)-三氮唑、8.0mmol碳酸钾依次加入100mL反应瓶中，随后加入40mL乙腈，在100℃下回流搅拌6h，反应结束后冷却至室温，过滤，滤液减压蒸馏，用(石油醚/乙酸乙酯＝5:1/3:1)柱层析纯化得到目标产物手性多齿氮配体化合物L2 0.6g,收率44％，1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.90(s,2H),7.64(d,J＝7.7Hz,2H),7.58(t,J＝7.6Hz,1H),7.50(t,J＝7.8Hz,2H),7.35–7.27(m,6H),7.25–7.18(m,2H),6.99(d,J＝7.4Hz,1H),4.95(s,1H),4.00(q,J＝14.6Hz,4H),2.50(s,3H),2.31(ddt,J＝30.6,13.7,6.8Hz,4H),1.21–1.11(m,24H).13C NMR(126MHz,CDCl3)δ161.13,157.50,145.99,145.95,143.80,141.18,136.82,133.38,130.53,128.51,128.42,127.22,127.03,123.66,121.48,119.80,72.37,44.12,28.31,28.29,24.48,24.10,24.08,23.98,23.94.表明所得产物的结构式为：
实施例6
按实施例5步骤(1)相同的方法,得到黄色油状吡啶亚胺中间体,步骤(2)中改变格氏试剂，将苯基溴化镁格氏试剂替换为对甲氧基苯基溴化镁格氏试剂，步骤(3)(4)不变，得到相应的目标产物手性多齿氮配体化合物L3 0.65g,收率46％，1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.89(s,2H),7.63(d,J＝7.7Hz,1H),7.57(dd,J＝15.0,8.0Hz,3H),7.50(dd,J＝10.0,5.6Hz,2H),7.31(dd,J＝7.7,3.0Hz,4H),6.99(d,J＝7.5Hz,1H),6.88(dd,J＝8.6,3.2Hz,2H),4.89(s,1H),3.98(dd,J＝28.9,14.8Hz,4H),3.78(s,3H),2.50(s,3H),2.34(dt,J＝14.1,7.0Hz,2H),2.29–2.23(m,2H),1.19–1.13(m,24H).13C NMR(126MHz,CDCl3)δ161.56,160.12,159.11,158.71,157.48,156.46,146.01,145.96,143.81,136.95,136.83,135.72,135.67,133.40,133.22,130.54,129.61,128.33,127.05,123.67,121.62,121.39,119.57,118.19,113.82,113.81,71.77,55.17,55.11,43.99,28.32,28.30,24.12,24.09,24.00,23.95.表明所得产物的结构式为：
实施例7手性多齿氮配体化合物L在主客体化学和配位化学中的应用
在25mL的圆底三颈瓶中，加入手性多齿氮配体化合物L1(49.8mg,0.1mmol)，氯化亚铁(12.7mg,0.1mol)，氮气保护下加入10mL干燥乙腈，室温下搅拌24h，析出黄色固体，过滤收集固体得铁配合物43.75mg,收率70％。将5.0mg黄色固体溶解于10mL干燥乙腈，静置挥发析出晶体，X射线单晶衍射表明所得产物的结构式如图1所示。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (11)

1.一种手性多齿氮配体化合物L，其特征在于，其结构如式(1)所示：
其中，R1为烷基、芳基；
R2为烷基、芳基；
Ar为苯基、烷基取代的苯基。
2.根据权利要求1所述的手性多齿氮配体化合物L，其特征在于，R1为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；R2为C1-C10烷基、苄基、苯基、C1-C10烷基取代的苯基、C1-C10烷氧基取代的苯基；Ar为苯基、C1-C10烷基取代的苯基。
3.一种手性多齿氮配体化合物L的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在溶剂和缩合剂中，以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，得到吡啶亚胺中间体；
(2)然后将吡啶亚胺中间体于与格氏试剂进行加成反应，得到手性吡啶亚磺酰胺中间体；
(3)在溶剂中，用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐；
(4)在溶剂中，将所述手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，即得目标产物手性多齿氮配体化合物L。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种；和/或，所述缩合剂为钛酸四异丙酯、四氢吡咯、哌啶中的一种或多种；和/或，所述2-吡啶甲醛衍生物、R构型的叔丁基亚磺酰胺、缩合剂的摩尔比为1：1.1-1.5：2-4；和/或，所述溶剂的用量是按照每1g 2-吡啶甲醛添加8-16mL溶剂。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述缩合反应的温度为25-65℃；和/或，所述缩合反应的时间为8-24h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种；和/或，所述格氏试剂为烷基格式试剂、芳基格氏试剂中的一种或两种；和/或，所述吡啶亚胺中间体与格氏试剂摩尔比为1：1.5-2.5；和/或，所述反应的温度为-78-25℃；和/或，所述反应的时间为3-10h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种；和/或，所述强酸为硫酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或多种；和/或，所述手性吡啶亚磺酰胺中间体、强酸的摩尔比为1:2-5；和/或，所述反应的时间为2-6h。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述溶剂为乙腈、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种；和/或，所述碱为无水碳酸钾、碳酸铯、无水磷酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种；和/或，所述手性吡啶伯胺盐、4-卤甲基三氮唑及碱的摩尔比为1：2.1-3.0：4.0-6.0；和/或，所述亲核取代反应的温度为80-110℃；和/或，所述亲核取代反应的时间为5-10h。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下操作步骤：
(1)以四氢呋喃为溶剂、以钛酸四异丙酯为缩合剂、以2-吡啶甲醛衍生物及R构型的叔丁基亚磺酰胺为原料进行缩合反应，反应温度25-65℃，反应时间8-24h，然后用饱和食盐水淬灭反应液，乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离得到吡啶亚胺中间体，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯；
(2)以四氢呋喃为溶剂，将步骤(1)所得吡啶亚胺中间体与格氏试剂在-78-25℃条件下反应3-10h，用饱和氯化铵溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离得手性吡啶亚磺酰胺中间体，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯；
(3)以甲醇为溶剂用强酸脱除手性吡啶亚磺酰胺中间体中的亚磺酰基得手性吡啶伯胺盐，所述强酸用量按照每摩尔中间产品加入强酸2-5摩尔，反应时间2-6h；然后将溶剂减压蒸馏除去，加入丙酮，将不溶固体过滤即得手性吡啶伯胺盐；
(4)以乙腈为溶剂，将步骤(3)所得手性吡啶伯胺盐与4-卤甲基-1-芳基-三氮唑在碱性条件下进行亲核取代反应，反应温度80-110℃，反应时间5-10h；过滤，减压蒸馏除去溶剂，硅胶柱层析纯化分离即得目标产物手性多齿氮配体化合物，洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为5:1-3:1；步骤(2)中，所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为5:1-2:1；步骤(4)中，所述洗脱剂石油醚/乙酸乙酯的体积比为6:1-3:1。
11.如权利要求1所述的手性多齿氮配体化合物在主客体化学和配位化学领域中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112080755A (zh) * 2020-09-02 2020-12-15 昆明海关技术中心 一种电催化手性亚胺水解的方法
CN112679421A (zh) * 2021-01-04 2021-04-20 都创(上海)医药科技股份有限公司 一种(r)-3-氯吡啶基-2-三氟乙胺盐酸盐的合成方法
CN115850175A (zh) * 2022-11-14 2023-03-28 五邑大学 一种苯基三氟甲磺酸酯亚胺化合物及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRITZ WEISSER等: "Ruthenium Complexes of Tripodal Ligands with Pyridine and Triazole Arms : Subtle Tuning of Thermal, Electrochemical, and Photochemical Reactivity", 《CHEMISTRY A EUROPEAN JOURNAL FULL PAPER》 *
FRITZ WEISSER等: "Tailoring RuII Pyridine/Triazole Oxygenation Catalysts and Using Photoreactivity to Probe their Electronic Properties", 《CHEMISTRY A EUROPEAN JOURNAL FULL PAPER》 *
FRITZ WEISSER等: "Tuning Ligand Eff ects and Probing the Inner-Workings of Bond Activation Steps: Generation of Ruthenium Complexes with Tailor-Made Properties", 《INORGANIC CHEMISTRY》 *
GURJASPREET SINGH等: "Synthesis of polyfunctional triethoxysilanes by ‘click silylation’", 《TETRAHEDRON LETTERS》 *
GURJASPREET SINGH等: "Three-step pathway towards bis(1,2,3-triazolyl-c-propylsilatranes) as Cu2+ fluorescent sensor, via ‘Click Silylation’", 《TETRAHEDRON LETTERS》 *
S. REID LONG等: "Thermodynamic studies of dynamic metal ligands with copper(II), cobalt(II), zinc(II) and nickel(II)", 《JOURNAL OF COORDINATION CHEMISTRY》 *
STANISLAV I. PRESOLSKI等: "Tailored Ligand Acceleration of the Cu-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition Reaction: Practical and Mechanistic Implications", 《J. AM. CHEM. SOC.》 *
TIMOTHY R. CHAN等: "Polytriazoles as Copper(I)-Stabilizing Ligands in Catalysis", 《ORGANIC LETTERS》 *
XIULI YOU等: "A multidentate ligand based on two triazole groups from ‘‘click chemistry’’ and its copper(II) and iron(II) complexes: synthesis, structure, and electrochemistry", 《TRANSITION MET CHEM》 *
ZHILING ZHU等: "Tripodal amine ligands for accelerating Cu-catalyzed azide–alkyne cycloaddition: efficiency and stability against oxidation and dissociation", 《CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112080755A (zh) * 2020-09-02 2020-12-15 昆明海关技术中心 一种电催化手性亚胺水解的方法
CN112679421A (zh) * 2021-01-04 2021-04-20 都创(上海)医药科技股份有限公司 一种(r)-3-氯吡啶基-2-三氟乙胺盐酸盐的合成方法
CN115850175A (zh) * 2022-11-14 2023-03-28 五邑大学 一种苯基三氟甲磺酸酯亚胺化合物及其制备方法与应用

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