本發(fā)明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種螺環(huán)氨基酸酯類化合物及其制備方法。

背景技術：

兩個單環(huán)共用一個碳原子的多環(huán)化合物稱為螺環(huán)化合物，共用的碳原子稱為螺原子。合成螺環(huán)化合物的方法很多，簡單螺環(huán)化合物合成通常采用1,3-偶極環(huán)加成反應，縮醛酮法，丙二酸酯與季戊四溴(氯)反應，酸酐與雙格氏試劑的反應等等。螺環(huán)化合物具有剛性穩(wěn)定結構，特別是手性螺環(huán)化合物有較大的比旋光度，在不對稱催化、醫(yī)藥、發(fā)光材料、農藥等方面有重要應用。諸如，Srivastava和Kumar報道了用光學活性螺[4.4]壬烷-1,6-二醇修飾四氫化鋁鋰后用于當量還原芳香酮，ee值最高達98％，充分顯示了螺環(huán)骨架優(yōu)良的不對稱誘導效果。Goekjian等人利用亞甲基葡萄糖衍生物與芳腈氧化物反應，制備了螺環(huán)葡萄糖衍生物。該類化合物可作為葡萄糖磷酸苷的抗體。2007年Tominaga等合成了一系列螺環(huán)結構化合物，發(fā)現(xiàn)該類物質相對分子質量大于600，熔點高于150℃的物質有較好的熱穩(wěn)定性能和光致變色性能。Baker等發(fā)現(xiàn)性成熟的雌果蠅性腺分泌物中包含有螺環(huán)縮酮化合物，此外，在果蠅的雄性腺體中也存在螺環(huán)縮酮。螺環(huán)縮酮不僅作為性信息素組分存在于許多果蠅腺體中，而且作為結構單元存在許多復雜的有強烈生理活性的天然產(chǎn)物中，例如抗生素Okadaic acid和強效抗癌物質Spongistatin中都含有螺環(huán)縮酮結構單元。1979年Nunzio R等人制備了螺[1-環(huán)丙烷基-1'-茚基]-2-甲酸-α-氰基-3,3一二甲基(3-苯氧芐基)酯，該化合物與PVC混合，具有明顯的除螨作用，且對哺乳動物具有低毒性。

對于氨基酸酯類化合物其合成通常為酸催化法、酯交換法，三光氣法等等。氨基酸酯類化合物具有特殊的理化性質，在化工、醫(yī)藥、農藥等方面有著越來越廣泛的應用。孫建軍等以谷氨酸和月桂醇為原料，用固體超強酸ZrO₂-SO₄^2-作催化劑合成谷氨酸月桂醇酯表面活性劑；曾益良等篩選出來一種N-甲基烷基取代苯基氨基甲酸酯化合物，該化合物對多種蚜蟲防治藥效優(yōu)良，對哺乳動物低毒，使用安全，原料易得，成本低；B.Ramamurthy報道了氨基酸酯衍生物具有抗結核活性。然而，對于既有螺環(huán)又有氨基酸酯基團的化合物報道很少，尤其是目標產(chǎn)物：具有螺環(huán)的雙氨基酸酯基團，至今還未見被報道過。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單，經(jīng)一鍋法反應，即可得到既具有螺環(huán)結構又含有氨基酸酯基團的新型螺環(huán)氨基酸酯類化合物。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種螺環(huán)氨基酸酯類化合物，具有式(Ⅰ)的結構式：

上述的螺環(huán)氨基酸酯類化合物的制備方法，方法如下：以芐胺、碳酸鹽，四溴季戊醇為原料，于極性溶劑中，130-150℃下冷凝回流，得到目標產(chǎn)物。

上述的螺環(huán)氨基酸酯類化合物的制備方法，所述的極性溶劑是DMF。

上述的螺環(huán)氨基酸酯類化合物的制備方法，所述的碳酸鹽是碳酸鉀。

上述的螺環(huán)氨基酸酯類化合物的制備方法，按投料摩爾比，芐胺:碳酸鹽:四溴季戊醇＝4:1.5:2。

上述的螺環(huán)氨基酸酯類化合物的制備方法，冷凝回流12-16小時。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明，以芐胺、碳酸鉀和四溴季戊醇做為原料，經(jīng)一鍋法反應，即可得到目標產(chǎn)物，這種化合物既具有螺環(huán)結構又含有氨基酸酯基團，是一種新型的螺環(huán)氨基酸酯類化合物。

2.本發(fā)明合成的螺環(huán)氨基酸酯類化合物為含1-氧-3-氮-2-酮結構單元的化合物，該結構類化合物具有廣泛的生物活性，被作為合成活性藥物的中間體，該活性藥物可被用于治療老年癡呆癥。

3.本發(fā)明合成的螺環(huán)氨基酸酯類化合物為含1-氧-3-氮-2-酮結構單元的化合物，該結構類化合物被廣泛用于各種作物的除草劑，不僅除草效果顯著，而且具有很好的作物雜草選擇性，尤其是被用作水稻除草。

4.本發(fā)明合成的螺環(huán)氨基酸酯類化合物為含1-氧-3-氮-2-酮結構單元的化合物，該結構類化合物是11-β-羥基類固醇脫氫酶1的抑制劑，用于治療代謝類疾病，諸如代謝綜合癥、糖尿病、肥胖和血脂異常。

5.本發(fā)明方法操作簡單、生產(chǎn)周期相對較短、易于提純，有望在工業(yè)、農業(yè)，醫(yī)藥方面得到廣泛應用。

附圖說明

圖1是實施例制備的目標產(chǎn)物的MS(CH₂Cl₂)圖。

圖2是實施例制備的目標產(chǎn)物的¹HNMR(CDCl₃)圖。

圖3是實施例制備的目標產(chǎn)物的IR(KBr)圖。

圖4是實施例制備的目標產(chǎn)物的單晶熱橢球圖。

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例

(一)制備方法：

在100ml三口瓶中加入0.776g(2mmol)四溴代季戊醇、0.429g(4mmol)芐胺、0.207g(1.5mmol)碳酸鉀以及10ml的DMF，140°條件下冷凝回流12h。反應后，濾除無機鹽，再減壓蒸餾出DMF。加入無水乙醇，結晶，得到白色針狀晶體0.099g。

(二)結果

1.產(chǎn)物的熔點190-191℃。

2.圖1為目標產(chǎn)物的MS(CH₂Cl₂)圖。如圖1所示，目標產(chǎn)物的ESI-MS：Calculated M：366.4Found[M+Na]⁺：389.3。

3.圖2為目標產(chǎn)物的¹HNMR(CDCl₃)圖，由圖2可見，¹H NMR(CDCl₃,300MHz)δ:2.96(2H,d,CH₂),3.10(2H,d,CH₂),3.97(2H,d,CH₂),4.09(2H,d,CH₂),4.44(4H,t,CH₂),7.35(10H,m,Ar-H)。

4.圖3為目標產(chǎn)物的IR(KBr)圖，由圖3可見，IR(KBr)，λmax/cm^-1：3367.59cm^-1，3032.67cm^-1，2921.28cm^-1，1689.59cm^-1，1492.44cm^-1，1437.25cm^-1，1369.44cm^-1，1266.93cm^-1，1229.08cm^-1，1184.92cm^-1，1095.02cm^-1，1031.94cm^-1，749.64cm^-1，713.37cm^-1，694.45cm^-1。

5.圖4為目標產(chǎn)物的單晶熱橢球圖，目標產(chǎn)物的結構分析如下：晶體屬于單斜晶系，Cc空間群，晶胞參數(shù)為，β＝96.157(5)°。Z＝4，實驗式為C₂₀H₂₀NO₂，相對分子質量為306.37，測算出的晶體密度為Dc＝1.110g/cm^-3。主要鍵長鍵角為：∠O2-C6-N1＝119.60°，∠C6-N1-C3＝123.97°，∠C6-O2-C2＝118.78°?！螩4-N2-C7＝123.55°，∠N2-C7-O4＝119.73°，∠C7-O4-C5＝120.30°。