CN1847201A - 含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 - Google Patents
含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1847201A CN1847201A CN 200510050271 CN200510050271A CN1847201A CN 1847201 A CN1847201 A CN 1847201A CN 200510050271 CN200510050271 CN 200510050271 CN 200510050271 A CN200510050271 A CN 200510050271A CN 1847201 A CN1847201 A CN 1847201A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- chiral
- chiral ionic
- amino
- methyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 title abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- -1 halogen ion Chemical class 0.000 claims abstract description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000006957 Michael reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 19
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 18
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 3
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 5
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 abstract 1
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 11
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 6
- 229960002429 proline Drugs 0.000 description 6
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HSJKGGMUJITCBW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutanal Chemical compound CC(O)CC=O HSJKGGMUJITCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000011914 asymmetric synthesis Methods 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGOMQUJTDIRXOC-UHFFFAOYSA-N [Br].CC1=NC=CN1C Chemical compound [Br].CC1=NC=CN1C RGOMQUJTDIRXOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 3
- PIAOLBVUVDXHHL-VOTSOKGWSA-N β-nitrostyrene Chemical compound [O-][N+](=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 PIAOLBVUVDXHHL-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 3
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 description 2
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005575 aldol reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000003810 ethyl acetate extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N thiocyanic acid Chemical compound SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAPNOHKVXSQRPX-ZETCQYMHSA-N (S)-1-phenylethanol Chemical compound C[C@H](O)C1=CC=CC=C1 WAPNOHKVXSQRPX-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGWVFQAPOGAVRF-UHFFFAOYSA-N 1-hexylimidazole Chemical class CCCCCCN1C=CN=C1 KGWVFQAPOGAVRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1H-imidazole Chemical compound CN1C=CN=C1 MCTWTZJPVLRJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAIPJQCQNJYTCR-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazol-1-ium;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [NH2+]1C=CN=C1.[O-]C(=O)C(F)(F)F KAIPJQCQNJYTCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYXYOQCSQRSJTE-VQXHTEKXSA-N CCC(C)[C@@H](CN1C=CN(C1C)C)N Chemical compound CCC(C)[C@@H](CN1C=CN(C1C)C)N YYXYOQCSQRSJTE-VQXHTEKXSA-N 0.000 description 1
- YIKYPFPDGUJJMD-UHFFFAOYSA-N CN1C=NC=C1.[Br] Chemical compound CN1C=NC=C1.[Br] YIKYPFPDGUJJMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- YVLQQBDCKHOSBN-UHFFFAOYSA-N FC(C(=O)[O-])(F)F.CC1=[N+](C=CN1)C Chemical compound FC(C(=O)[O-])(F)F.CC1=[N+](C=CN1)C YVLQQBDCKHOSBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004039 HBF4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006845 Michael addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008062 acetophenones Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 229940093740 amino acid and derivative Drugs 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000085 borane Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000012069 chiral reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005557 chiral recognition Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 235000015177 dried meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- PNZDZRMOBIIQTC-UHFFFAOYSA-N ethanamine;hydron;bromide Chemical compound Br.CCN PNZDZRMOBIIQTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002561 ketenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- RPMXALUWKZHYOV-UHFFFAOYSA-N nitroethene Chemical group [O-][N+](=O)C=C RPMXALUWKZHYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003235 pyrrolidines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N trihydridoboron Substances B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种含氨基的手性离子液体、制备方法及其在有机不对称催化Michael反应中的应用。所述的手性离子液体，其通式为A+B－，所述的A+如式(I)所示，B－为卤素离子或下列之一：CF3COO－、SO4 2－、BF4 －、SCN－、PF6 －、CF3SO3 －。所述的制备方法包括如下步骤：氨基酸衍生的卤代脂肪胺卤酸盐与取代咪唑在有机溶剂中进行回流反应，反应液经中和得所述产物；本发明所述的手性离子液体既可以作为离子液体使用，与非极性溶剂不互溶，分离简单，可方便重复套用，又因具有对底物诱导活性的氨基、手性碳连接着的咪唑环有很好的立体位阻作用，而在Michael反应中表现出优良的手性催化性能。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用。
(二)背景技术
不对称合成已经成为21世纪化学的重要研究方向，为有机合成化学、生物化学、医药化学和农药化学等领域的一个不可或缺组成部分。通常，不对称合成反应是通过使用手性助剂、手性试剂和手性催化剂来实现的。催化不对称合成是最理想的不对称合成方法，它仅使用少量的手性催化剂便获得大量的手性产物。手性催化剂可分为手性有机配合物金属催化剂、酶和手性有机分子催化剂，手性有机分子催化剂由于其对环境友好，不使用昂贵的过渡金属和手性配体而日益被重视，尤其是上世纪90年代以来，其在不对称烷基化、还原、环氧化、Aldol、Mannich、Michael、Diels-Alder等反应中获得了许多具有潜在实用价值的研究结果。
氨基酸及其衍生物作为手性有机分子催化剂有诸多优点：氨基酸首先无毒、价格低廉且容易得到；天然氨基酸光学纯度高，种类多；可进行化学修饰得到许多有实际应用价值的手性催化剂、配体或中间体，如通过还原、卤化可以得到卤素取代羧基的产物卤代脂肪胺卤酸盐，是一个很好的光学活性中间体。其中脯氨酸(1)作为一种结构简单而且自然界含量丰富的氨基酸，脯氨酸及其衍生物作为催化剂的研究备受关注，并在多种不对称催化反应中表现出非常好的催化性能(Tetrahedron，2002，58，5573；Syn.Lett.，2001，1675)。早在1971年Wiechert小组就以脯氨酸为催化剂，用于分子内不对称Aldol反应(Angew.Chem.Int.Ed.Eng.1971，10，496)。Benaglia等人从羟基脯氨酸出发合成了可溶性的聚乙二醇固载的手性催化剂(2)，将其用于不对称羟醛缩合反应，产物的ee值(对映体过量值)可达到77％，回收重复使用时催化活性略有降低。Corey等用手性脯氨醇(3)和硼烷组成络合物还原苯乙酮，得(S)-1-苯基乙醇，产率大于91％，ee值为95％(J.Am.Chem.Soc.，1987，109，5551)。Eddine等报道了利用L-脯氨酸衍生的吡咯烷碘鎓盐(4)作为手性相转移催化剂，在固液相转移反应条件下，芳香亚胺的不对称烷基化反应生成具有光学活性的伯胺，ee值在90％～94％(Tetrahedron：Asymmetry，1990，6，265)。2000年Hanessian等发现了L-脯氨酸能手性催化硝基烷基与烯酮的不对称Michael反应(Organic Lett.，2000，2，2975)，不久后Barbas等人利用(5)在不对称Michael加成反应有良好的催化效果，产物的ee值可达到91％(Tetrahedron Lett.，2001，42，4441)，同期也报道了(6)对醛与硝基乙烯类化合物的不对称Michael反应，产物收率达到96％，非对映异构体比值为98∶2，ee值可达到78％，但催化剂回收套用较难(Organic Lett.，2001，3，3737)。
离子液体，已经被认为是一种在绿色合成和清洁生产中具有重要应用价值的新型溶剂。离子液体的合成及其在有机合成中的应用研究已经有较多的报道，其中，在离子液体中进行的不对称合成反应研究也有报道，其不对称合成往往是通过在离子液体中加入手性催化剂或者手性诱导试剂来实现的。特别以脯氨酸为有机小分子催化剂，在离子液体中的Aldol反应可以得到71％ee值，但重复套用四次后收率和ee值开始下降(Tetrahedron Lett.2002，43，8741)。近年来，人们已开始考虑利用离子液体“可设计性”特点，研究探索手性离子液体及其在不对称有机合成反应等领域中的应用。Howarth等人设计、合成了一种具有双不对称手性中心的咪唑类手性离子液体，并将其应用于Diels-Alder反应(Tetrahedron Lett.1997，38，3097)；Seddon等人制备了阴离子为手性的乳酸型手性离子液体(Green Chem.1999，23-25)；Kitazume设计、合成了吡咯烷类手性离子液体(US 2001/0031875A1)；Wasserscheid和Ishida等人分别设计、合成的手性离子液体在手性识别上找到了潜在的应用(Chem.Commun.，2002，200；WO 01/55060 A2)(Chem.Commun.，2002，2240)。
充分利用氨基酸的优点，以氨基酸为起始原料和手性源，设计、合成新型手性离子液体，国内外研究者已做了一些有益的工作。何鸣元等人设计、合成了一系列α-氨基酸硫酸盐型手性离子液体(CN 1383920A)；鲍伟良等人则利用氨基酸的氨基合成咪唑环，设计、合成了一系列含有羟基的溴化咪唑类手性离子液体(J.Org.Chem.，2003，68，591)；Hiroyuki等人通过离子交换，合成了以氨基酸为阴离子的咪唑类离子液体(J.Am.Chem.Soc.，2005，127，2398)。这些研究成果丰富了离子液体的种类，但是，该领域的研究工作才刚刚开始，进一步探索新的具有离子液体特性又具有手征性的离子液体，进而研究开发其在不对称有机合成等领域中的应用，并最终获得具有良好不对称诱导作用、易于回收套用等特性的新型手性离子液体，将是现代绿色化学中一个重要的新兴研究领域。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种含氨基的手性咪唑型离子液体。
本发明的另一个目的在于提供上述手性离子液体的制备方法。
本发明还提供了上述手性离子液体在有机不对称催化Michael反应中的应用。
为实现上述目的，本发明提供的含氨基的手性离子液体，其通式为A+B-，所述的A+如式(I)所示；
其中，R1为如式(II)或(III)所示的取代基，
R2为含1～10个碳原子的饱和烃基，优选为乙基或己基；
R3为氢或甲基或乙基；
R4为1～5个碳原子的饱和烃基或苄基，优选为下列之一：
a、-CH3；
b、-CH2(CH3)CH2CH3；
c、-CH2(CH3)CH2CH2CH3；
d、-CH2CH2(CH3)CH2CH3；
e、-CH2Ph。
B-为卤素离子或下列之一：CF3COO-、SO4 2-、BF4 -、SCN-、PF6 -、CF3SO3 -。所述的手性离子液体的制备根据B-不同而分为两部分，一部分为制备
B-为卤素离子X-的手性离子液体的季铵化反应，另一部分为制父B-为非卤素离子Y-的手性离子液体的复分解反应。
B-为卤素离子X-的手性离子液体的制备方法如下：
如式(IV)的氨基酸衍生的卤代脂肪胺卤酸盐与如式(V)的取代眯唑在有机溶剂中进行回流反应，反应液经中和得所述产物；
HX·R1-X
(IV) (V)
其中R1、R2、R3定义同上，X为卤素。
所述的氨基酸衍生的卤代脂肪胺卤酸盐与取代咪唑的投料摩尔比优选为0.5～1.9∶1。
所述的有机溶剂优选为下列之一：乙醇、乙腈、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、甲苯、丙酮，更优选为乙醇。
上述的反应时间一般为数小时至几十小时。
化学反应式为：
在制出B-为卤素离子X-的手性离子液体的基础上，通过第二步复分解反应可以制得B-为非卤素离子Y-的手性离子液体，将含氨基的手性咪唑卤化铵离子液体与含B-为非卤素离子Y-的盐M+Y-经复分解反应得到手性咪唑三氟醋酸盐、硫酸盐、硫氰酸盐、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐和三氟甲磺酸盐离子液体，M+选自Li+、Na+、K+、Ag+、NH4 +等阳离子。
化学反应式为：
本发明的具体例子中包括：
1-[(2S)-2-氨基丙基]-3-己基咪唑溴盐；
1-[(2S)-2-氨基-3-甲基戊基]-2-甲基-3-甲基咪唑氯盐；
1-[(2S)-2-氨基-4-甲基己基]-3-乙基咪唑溴盐；
1-[(2S)-2-氨基-3-甲基己基]-3-乙基眯唑溴盐；
1-[(2S)-2-氨基-3-苯基丙基]-3-甲基咪唑溴盐；
1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基眯唑溴盐；
1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑溴盐；
1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑三氟醋酸盐；
1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑四氟硼酸盐；
1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基咪唑六氟磷酸盐；
在本发明中列举的离子液体均具有旋光性，差热分析数据显示所合成的离子液体在300℃温度以下具有较好的热稳定性，对水稳定，几乎没有蒸气压；与非极性溶剂不互溶，可方便重复套用，具有含活泼氢的氨基，手性碳连接着有很好刚性的咪唑环，表现出手征性，如手性分离，手性诱导催化等性质，已在Michael反应中表现出优良的手性催化性能。如1-[(2S)-2-氨基丙基]-3-己基咪唑溴盐；1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑溴盐；1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基咪唑六氟磷酸盐等对不对称Michael反应有很好的催化作用。其中环己酮与β-硝基苯乙烯反应，室温下以1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑溴盐为催化剂，16小时可达95％的收率，d/r为95∶5，可达到96％ee值。
本发明所述的手性离子液体既可以作为离子液体使用，与非极性溶剂不互溶，分离简单，可方便重复套用，又因具有对底物诱导活性的氨基、手性碳连接着的咪唑环有很好的立体位阻作用，而在Michael反应中表现出优良的手性催化性能。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 1-[(2S)-2-氨基丙基]-3-己基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(S)-1-(溴甲基)乙胺氢溴酸盐(22.12g，0.1mol)、N-己基咪唑(15.51g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反应20h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(27.55g，收率95％)。
实施例2 1-[(2S)-2-氨基-3-甲基戊基]-2-甲基-3-甲基咪唑氯盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(S)-1-(氯甲基)-2-甲基丁胺盐酸盐(17.37g，o.1mol)、1，2-二甲基咪唑(7.84g，98％，0.08mol)和乙腈(60mL)，回流反应40h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(16.67g，收率90％)。
实施例3 1-[(2S)-2-氨基-4-甲基己基]-3-乙基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(S)-1-(溴甲基)-3-甲基戊胺氢溴酸盐(26.36g，0.1mol)、N-乙基咪唑(10.78g，98％，0.11mol)和乙醇(60mL)，回流反应24h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(26.50g，收率96％)。
实施例4 1-[(2S)-2-氨基-3-甲基己基]-3-乙基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(S)-1-(溴甲基)-2-甲基戊胺氢溴酸盐(26.36g，0.1mol)、N-乙基咪唑(9.80g，98％，0.1mol)和乙醇(40mL)，回流反应20h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(25.95g，收率94％)。
实施例5 1-[(2S)-2-氨基-3-苯基丙基]-3-甲基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(S)-1-(溴甲基)-2-苯基乙胺氢溴酸盐(29.80g，0.1mol)、N-甲基咪唑(12.55g，98％，0.15mol)和乙醇(40mL)，回流反应28h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(27.23g，收率92％)。
实施例6 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(2S)-2-(溴甲基)吡咯烷氢溴酸盐(24.75g，0.1mol)、N-乙基眯唑(9.80g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反应24h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(24.44g，收率94％)。
施施7 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑溴盐的制备
100mL三口烧瓶内加入(2S)-2-(溴甲基)吡咯烷氢溴酸盐(24.75g，0.1mol)、1，2-二甲基咪唑(9.80g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反应24h，中和后减压脱溶，用乙酸乙酯洗涤(2×20mL)，再蒸馏脱尽溶剂后得到目标卤化铵盐(24.70g，收率95％)。
实施例8 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑三氟醋酸盐的制备
称取1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑溴盐(13.14g，0.050mol)，用50mL水溶解。称取氧化银(5.85g，99％，0.025mol)加入到250mL三口烧瓶内，再入加三氟醋酸(5.76g，99％，0.050mol)的100mL的水溶液，搅拌至澄清后，缓慢加入1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-2-甲基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液，生成溴化银沉淀，搅拌反应1h，过滤除去沉淀，减压蒸馏脱除水，得到目标手性离子液体(14.36g，收率98％)。
实施例9 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑四氟硼酸盐的制备
称取1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑溴盐(13.14g，0.050mol)，用50mL水溶解。称取氧化银(5.85g，99％，0.025mol)加入到250mL三口烧瓶内，再入加HBF4(4.47g，98％，0.050mol)的100mL的水溶液，搅拌至澄清后，缓慢加入1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-乙基咪唑溴盐的水溶液，生成溴化银沉淀，搅拌反应1h，过滤除去沉淀，减压蒸馏脱除水，得到目标手性离子液体(13.07g，收率98％)。
实施例10 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基咪唑六氟磷酸盐的制备
100mL三口烧瓶内加入1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基眯唑溴盐(15.96g，0.050mol)KPF6(9.29g，99％，0.050mol)和丙酮(60mL)，在室温反应48h，过滤除去无机盐，蒸馏脱除丙酮，得到目标手性离子液体(19.95g，收率95％)。
实施例11 1-[(2S)-2-氨基丙基]-3-己基咪唑溴盐在Michael反应中的应用
20mL两口烧瓶内加入1-[(2S)-2-氨基丙基]-3-己基咪唑溴盐(0.32g，0.001mol)、β-硝基苯乙烯(0.752g，99％，0.005mol)、环己酮(0.600g，98％，0.010mol)和1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸盐(4g)，在室温反应10h，乙酸乙酯萃取(3×20mL)，蒸馏脱除溶剂，得到目标产物(2S*)-2-((1R*)-1-苯基-2-硝基乙基)环己酮(1.21g，收率97％，d/r为90∶10，ee值88％)。
实施例12 1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基咪唑六氟磷酸盐在Michael反应中的应用
20mL两口烧瓶内加入1-[(S)-(2-吡咯烷基)甲基]-3-己基咪唑六氟磷酸盐(0.32g，0.001mol)、β-硝基苯乙烯(0.752g，99％，0.005mol)、环己酮(0.600g，98％，0.010mol)和1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸盐(4g)，在室温反应16h，乙酸乙酯萃取(3×20mL)，蒸馏脱除溶剂，得到目标产物(2S*)-2-((1R*)-1-苯基-2-硝基乙基)环己酮(1.18g，收率95％，d/r为95∶5，ee值96％)。
Claims (10)
1、一种含氨基的手性离子液体，其通式为A+B-，所述的A+如式(I)所示：
其中，R1为如式(II)或(III)所示的取代基，
R2为含1～10个碳原子的饱和烃基，R3为氢或甲基或乙基，R4为1～5个碳原子的饱和烃基或苄基；
B-为卤素离子或下列之一：CF3COO-、SO4 2-、BF4 -、SCN-、PF6 -、CF3SO3 -。
2、如权利要求1所述的含氨基的手性离子液体，其特征在于所述的R4为下列之一：
a、-CH3；
b、-CH2(CH3)CH2CH3；
c、-CH2(CH3)CH2CH2CH3；
d、-CH2CH2(CH3)CH2CH3；
e、-CH2Ph。
3、如权利要求1或2所述的含氨基的手性离子液体，其特征在于所述的R2为乙基或己基。
4、如权利要求1所述的含氨基的手性离子液体，其特征在于所述的B-为卤素离子。
5、如权利要求4所述的含氨基的手性离子液体，其特征在于所述的B-为Br-。
6、一种权利要求4所述含氨基的手性离子液体的制备方法，包括如下步骤：如式(IV)的氨基酸衍生的卤代脂肪胺卤酸盐与如式(V)的取代咪唑在有机溶剂中进行回流反应，反应液经中和得所述产物；
HX·R1-X
(IV) (V)
其中R1、R2、R3定义同权利要求1，X为卤素。
7、如权利要求6所述含氨基的手性离子液体的制备方法，其特征在于所述的氨基酸衍生的卤代脂肪胺卤酸盐与取代咪唑的投料摩尔比为0.5～1.9∶1。
8、如权利要求6所述含氨基的手性离子液体的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为下列之一：乙醇、乙腈、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、甲苯、丙酮。
9、如权利要求8所述含氨基的手性离子液体的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙醇。
10、权利要求1所述含氨基的手性离子液体在有机不对称催化Michael反应中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100502719A CN100360480C (zh) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100502719A CN100360480C (zh) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1847201A true CN1847201A (zh) | 2006-10-18 |
| CN100360480C CN100360480C (zh) | 2008-01-09 |
Family
ID=37076976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2005100502719A Expired - Fee Related CN100360480C (zh) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | 含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100360480C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182308B (zh) * | 2006-11-13 | 2010-06-09 | 浙江工业大学 | 含双官能团的咪唑类手性离子液体及其制备方法与应用 |
| EP2223915A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-01 | Dublin City University | Ionic liquid solvents |
| CN101954296A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-01-26 | 上海迎君化学科技有限公司 | 一种不对称Michael加成反应的手性催化剂及其制备方法 |
| CN102643236A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-08-22 | 浙江师范大学 | 一种由天然氨基酸制备手性酰胺基咪唑溴盐离子液体的方法 |
| CN104324585A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 朱忠良 | 一种利用离子液体净化高炉烟气的方法 |
| CN104386733A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-04 | 朱忠良 | 一种纳米硫化铜的合成方法 |
| CN112844478A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-28 | 北京化工大学 | 一种基于多酸插层层状硅酸盐手性二维材料的制备方法及其应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1556390A4 (en) * | 2002-04-05 | 2007-12-26 | Univ South Alabama | FUNCTIONALIZED IONIC LIQUIDS AND METHODS OF USE |
| TW200526587A (en) * | 2003-09-05 | 2005-08-16 | Univ Alabama | Ionic liquids containing secondary hydroxyl-groups and a method for their preparation |
-
2005
- 2005-04-15 CN CNB2005100502719A patent/CN100360480C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182308B (zh) * | 2006-11-13 | 2010-06-09 | 浙江工业大学 | 含双官能团的咪唑类手性离子液体及其制备方法与应用 |
| EP2223915A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-01 | Dublin City University | Ionic liquid solvents |
| WO2010097412A1 (en) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | Dublin City University | Ionic liquid solvents |
| CN101954296A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-01-26 | 上海迎君化学科技有限公司 | 一种不对称Michael加成反应的手性催化剂及其制备方法 |
| CN101954296B (zh) * | 2010-09-29 | 2012-07-04 | 上海迎君化学科技有限公司 | 一种不对称Michael加成反应的手性催化剂及其制备方法 |
| CN102643236A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-08-22 | 浙江师范大学 | 一种由天然氨基酸制备手性酰胺基咪唑溴盐离子液体的方法 |
| CN104324585A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 朱忠良 | 一种利用离子液体净化高炉烟气的方法 |
| CN104386733A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-04 | 朱忠良 | 一种纳米硫化铜的合成方法 |
| CN104386733B (zh) * | 2014-11-05 | 2016-03-30 | 朱忠良 | 一种纳米硫化铜的合成方法 |
| CN112844478A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-28 | 北京化工大学 | 一种基于多酸插层层状硅酸盐手性二维材料的制备方法及其应用 |
| CN112844478B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-05-26 | 北京化工大学 | 一种基于多酸插层层状硅酸盐手性二维材料的制备方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100360480C (zh) | 2008-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1847201A (zh) | 含氨基的手性离子液体、制备方法及其应用 | |
| CN101182308B (zh) | 含双官能团的咪唑类手性离子液体及其制备方法与应用 | |
| CN101050205A (zh) | 含哌嗪阳离子基团的化合物及其合成方法和用途 | |
| CN1290818C (zh) | α－亚胺酮的不对称氢转移合成手性沙丁胺醇的方法 | |
| CN1063422C (zh) | 2－卤代－1－(取代苯基)乙醇的生产 | |
| Rose-Munch et al. | Planar chiral (η5-cyclohexadienyl)-and (η6-arene)-tricarbonylmanganese complexes: synthetic routes and application | |
| CN112844478B (zh) | 一种基于多酸插层层状硅酸盐手性二维材料的制备方法及其应用 | |
| CN101050195A (zh) | 含l－脯氨酸阳离子基团的化合物及其合成方法和用途 | |
| CN106513044A (zh) | (R)‑1‑(1‑苯乙基)硫脲单侧修饰的Fe‑Anderson型杂多酸催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN103570555B (zh) | 一种手性盐酸舍曲林的制备方法 | |
| CN113444040A (zh) | 一种可见光驱动下合成手性α-非天然氨基酸衍生物的方法 | |
| CN1842523A (zh) | β－氨基酮的不对称氢化方法 | |
| CN101073779A (zh) | 季铵盐多聚－l－亮氨酸催化剂及其制备和应用 | |
| CN101691338A (zh) | 一种手性环氧化合物的合成方法及其中间产物与最终产物 | |
| CN101041638B (zh) | 含咪唑硫醚结构的手性胺及其制备方法与应用 | |
| CN101475512A (zh) | 脱氢松香胺硫脲在催化原位生成亚胺双手控不对称亨利反应中的应用 | |
| CN104059009A (zh) | 一种依折麦布重要中间体的合成方法 | |
| CN101041637A (zh) | 含咪唑硫醚结构的手性胺质子酸盐及其制备方法与应用 | |
| CN114933558B (zh) | 手性硝基化合物催化还原制备手性氨基化合物的方法 | |
| CN1281582C (zh) | 高光学纯度手性β—氨基醇类化合物、制备方法及其用途 | |
| CN1246308C (zh) | 一种β—羟基砜衍生物的制备方法 | |
| CN1743320A (zh) | 糖精阴离子的离子液体及其制备方法 | |
| Periasamy et al. | Synthesis of trans-1, 2-diamines via sequential opening of cyclohexene oxide and aziridinium ions | |
| CN1463798A (zh) | 用于氧化偶联萘酚的手性催化剂 | |
| CN118373773A (zh) | 一种手性α-氨基酸及其制备方法与作为离子对催化剂的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080109 Termination date: 20200415 |