專利名稱：一種硝基取代手性化合物的綠色合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝基取代手性化合物的合成方法，尤其是一種在球磨條件下通過(guò)1， 3- 二羰基化合物與硝基烯烴催化不對(duì)稱Michael加成合成硝基取代手性化合物的綠色合成方法。
背景技術(shù)：
不對(duì)稱催化是當(dāng)今化學(xué)發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，是開(kāi)發(fā)手性藥物、材料及香料等化學(xué)品的強(qiáng)大理論基礎(chǔ)和學(xué)術(shù)依據(jù)。酶和金屬絡(luò)合物是兩類最主要和最有效的催化劑， 其中金屬絡(luò)合物是研究的最為普遍的化學(xué)催化劑，并且取得世人矚目的成就，有些已被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，2001年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了在有機(jī)金屬催化不對(duì)稱反應(yīng)方面作出杰出貢獻(xiàn)的 William S. Knowles, Ryo ji Noyori 和 K. Barry Sharpless 三人，足以表明不對(duì)稱催化合成的重要意義。通過(guò)近十年的發(fā)展，不對(duì)稱有機(jī)催化(Asymmetric organocatalysis), 已經(jīng)發(fā)展成為不對(duì)稱催化的重要分支之一，已經(jīng)成為有機(jī)金屬催化和酶催化兩種傳統(tǒng)方法的重要補(bǔ)充(A. Berkessel and H. Groger, Asymmetric Organocatalysis, Wiley VCH, ffeinheim,2005. ；P. I. Dalko,Enantioselective Organocatalysis,ffiley-VCH,ffeinheim, 2007.)。近年來(lái)，以球磨反應(yīng)為代表的機(jī)械力化學(xué)作為無(wú)溶劑有機(jī)反應(yīng)的重要分支之一 (Chem. Soc. Rev.，2012，41，413-447. ；Chem. Soc. Rev.，2011，40，2317-2329. ；Adv. Synth. Catal.，2007，349，2213-2233.)，因其能有效減少有毒有害溶劑的使用以及高效的反應(yīng)過(guò)程而受到廣泛關(guān)注。其中，球磨中的催化反應(yīng)尤其具有重要的研究和實(shí)用價(jià)值，目前的研究來(lái)說(shuō)，其包括金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)以及不對(duì)稱有機(jī)催化兩個(gè)方面。對(duì)于球磨中不對(duì)稱有機(jī)催化，目前僅局限于脯氨酸及其衍生物催化的aldol反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed.，2006， 45,6924-6926. ；Chem. Eur. J. ,2007,13,4710-4722. ；Tetrahedron,2011,67,6953-6959.； J. Org. Chem.，2011，76，1464-1467. ；Tetrahedron, 2012,68,92-97.)，因此，發(fā)展更多的基于其他機(jī)理的不對(duì)稱有機(jī)催化的球磨工藝過(guò)程，具有重要的理論和實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種球磨中進(jìn)行的硝基取代手性化合物的綠色合成方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種式⑴所示硝基取代手性化合物的綠色合成方法，所述的方法是以如式(2) 所示的1，3_二羰基化合物和如式C3)所示的硝基烯烴衍生物為原料，在手性催化劑的作用下，在無(wú)溶劑下進(jìn)行球磨反應(yīng)；薄板層析跟蹤反應(yīng)直至反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束后，將釜內(nèi)反應(yīng)后得到的固體用常規(guī)能夠?qū)a(chǎn)物溶解的有機(jī)溶劑洗滌并溶解，取洗滌液減壓濃縮，再用硅膠柱層析分離，以石油醚乙酸乙酯體積比1 10 1的混合溶液為洗脫劑進(jìn)行梯度洗脫， 得到加成產(chǎn)物，即式(1)所示硝基取代手性化合物；所述的手性催化劑為以叔胺、硫脲或氮方酸為功能基團(tuán)的手性催化劑(可以是含有一個(gè)或一個(gè)以上的叔胺、硫脲或氮方酸功能基團(tuán)的手性催化體系)；式⑵或式(1)中，R1, &各自獨(dú)立為H、Cl C20的烷基、或取代苯基A，所述取代苯基A的取代基為甲基、甲氧基或鹵素；R3為H、Cl C20的烷基、Cl C20的烷氧基或取代苯基B，所述取代苯基B的取
代基為甲基、甲氧基、三氟甲基、硝基或鹵素；式(3)或式(1)中的R4為H、Cl C20的烷基、呋喃基、噻吩基、苯基或取代苯基 C，所述取代苯基C的取代基為甲基、甲氧基、三氟甲基、硝基或鹵素；；反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種式(1)所示硝基取代手性化合物的綠色合成方法，其特征在于，所述的方法是以如式(2)所示的1，3_ 二羰基化合物和如式(3)所示的硝基烯烴衍生物為原料，在手性催化劑的作用下，在無(wú)溶劑下進(jìn)行球磨反應(yīng)；薄板層析跟蹤反應(yīng)直至反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束后， 將釜內(nèi)反應(yīng)后得到的固體用有機(jī)溶劑洗滌并溶解，取洗滌液減壓濃縮，再進(jìn)行硅膠柱層析分離，以石油醚乙酸乙酯體積比1 10 1的混合溶液為洗脫劑進(jìn)行梯度洗脫，得到加成產(chǎn)物，即式(1)所示硝基取代手性化合物；所述的手性催化劑為以叔胺、硫脲或氮方酸為功能基團(tuán)的手性催化劑；式(2)或式(1)中，RpR2各自獨(dú)立為H、Cl C20的烷基、或取代苯基A，所述取代苯基A的取代基為甲基、甲氧基或鹵素；R3為H、Cl C20的烷基、Cl C20的烷氧基或取代苯基B，所述取代苯基B的取代基為甲基、甲氧基、三氟甲基、硝基或鹵素；式(3)或式(1)中的R4為H、Cl C20的烷基、呋喃基、噻吩基、苯基或取代苯基C，所述取代苯基C的取代基為甲基、甲氧基、三氟甲基、硝基或鹵素χ ι + R4 q2 魏劑R11^IR3
2.如權(quán)利要求1所述的綠色合成方法，其特征在于所述的球磨反應(yīng)溫度為O 80°C。
3.如權(quán)利要求1所述的綠色合成方法，其特征在于所述的球磨轉(zhuǎn)速為100 1000轉(zhuǎn)/ 分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的綠色合成方法，其特征在于所述的球磨反應(yīng)中途停頓10秒 10分鐘以釋放熱量，再繼續(xù)球磨反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的綠色合成方法，其特征在于所述的球磨反應(yīng)時(shí)間1分鐘-12小時(shí)。
6.如權(quán)利要求1所述綠色合成方法，其特征在于所述的球磨反應(yīng)所用的球體的直徑為 0. 5mm IOOmm0
7.如權(quán)利要求1 6之一所述的綠色合成方法，其特征在于所述的手性催化劑為下列所示的化合物之一
8.如權(quán)利要求1 6之一所述的綠色合成方法，其特征在于所述的1，3-二羰基化合物與硝基烯烴的物質(zhì)的量之比為0.2 5 1，所述手性催化劑與1，3_ 二羰基化合物的物質(zhì)的量之比為0. 01 100 100。
9.如權(quán)利要求1 6之一所述的綠色合成方法，其特征在于所述的反應(yīng)結(jié)束后，用于溶解固體的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、甲醇或乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種如式(1)所示的硝基取代手性化合物的綠色合成方法，以如式(2)所示的1，3-二羰基化合物和如式(3)所示的硝基烯烴衍生物為原料，在手性催化劑的作用下，在無(wú)溶劑下進(jìn)行球磨反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，將釜內(nèi)反應(yīng)后得到的固體用有機(jī)溶劑洗滌并溶解，取洗滌液減壓濃縮，再用硅膠柱層析分離，以石油醚∶乙酸乙酯體積比1～10∶1的混合溶液為洗脫劑進(jìn)行梯度洗脫，得到含有硝基取代的手性加成產(chǎn)物，這類可以作為一類重要的有機(jī)中間體應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域。本發(fā)明提供綠色合成方法，其溶劑污染小、反應(yīng)速度快、收率高、不對(duì)稱選擇性好、反應(yīng)底物范圍廣泛、反應(yīng)試劑廉價(jià)易得，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C07C205/45GK102557955SQ20121001503
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者徐振元, 王益鋒, 許丹倩 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)