一種binol衍生物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種BINOL衍生物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)映選擇性巧光識(shí)別技術(shù)可W為手性有機(jī)化合物絕對(duì)構(gòu)型的確定提供實(shí)時(shí)快速 分析檢測(cè)，用W確定手性氨基醇的絕對(duì)構(gòu)型。該方法使用樣品量少，分析快速準(zhǔn)確，對(duì)樣品 結(jié)構(gòu)無(wú)損傷。具有光活性的1，1/ -聯(lián)-2-糞酪衍生物有很強(qiáng)的手性誘導(dǎo)作用，且在適合結(jié)構(gòu) 基團(tuán)修飾下能產(chǎn)生強(qiáng)巧光，可作為巧光化學(xué)傳感器與手性胺、氨基醇、氨基酸、Q-徑基簇酸、 手性醇和單糖等手性有機(jī)化合物作用，在不同識(shí)別位點(diǎn)接受客體分子，使得化學(xué)傳感器巧 光增強(qiáng)與減弱或發(fā)射波長(zhǎng)的變化。通常使用的1，1/ -聯(lián)-2-糞酪衍生物為C2軸對(duì)稱芳香化合 物，且對(duì)氨基醇的作用表現(xiàn)為巧光澤滅，且對(duì)相應(yīng)D-型和k型氨基醇的識(shí)別能力較低，斜率 比值差異較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種BINOL衍生物，具有如下通式所代表化合物的R或 S構(gòu)型：
[0004]
[0005] 其中，Ri,化各自獨(dú)立地為Ci-IO烷基或含氣苯基。
[0006] 優(yōu)選地，Ri、化相同，此時(shí)，BINOL衍生物具有良好的手性識(shí)別效果。
[0007] 本發(fā)明所述的烷基為Cl-4的烷基或Cl-6的烷基或Cl-8的烷基，優(yōu)選為Cl-4的烷基，進(jìn) 一步優(yōu)選為甲基或乙基。
[000引所述含氣苯基為氣原子直接取代的苯基或氣代燒控取代的苯基，所述氣代燒控為 烷基上的一個(gè)或多個(gè)氨被氣原子取代的基團(tuán)，本發(fā)明所述的含氣苯基優(yōu)選為4-(=氣甲基） 苯基、3-(=氣甲基)苯基、4-氣苯基、3,5-二(=氣甲基)苯基中的一種。
[0009] BINOL(聯(lián)糞酪)具有很強(qiáng)的手性誘導(dǎo)作用，采用本申請(qǐng)的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行修飾 后能產(chǎn)生強(qiáng)巧光，在與手性氨基醇通過(guò)氨鍵相互作用時(shí)，能在不同識(shí)別位點(diǎn)接受客體分子， 通過(guò)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)及電子交換能量轉(zhuǎn)移巧ET)等引起其巧光強(qiáng)度的變化，從而很好 的用于氨基醇的手性識(shí)別。
[0010] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述BINOL衍生物的制備方法，所述制備方法為：對(duì) BINOL中的徑基進(jìn)行保護(hù)，所得保護(hù)產(chǎn)物與酬類物質(zhì)反應(yīng)，對(duì)所得產(chǎn)物脫保護(hù)即得。
[0011] 其中，徑基保護(hù)可采用本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段，本發(fā)明優(yōu)選采用甲基甲酸基團(tuán)對(duì) 徑基進(jìn)行保護(hù)，甲基甲酸基團(tuán)可由氯甲基甲酸提供。
[0012] 本發(fā)明提供一種優(yōu)選的制備方法，其反應(yīng)歷程為：
[0013]
[0014] 具體操作為：
[001引（1)冰浴條件下，先將BINOL與化H反應(yīng)，然后將氯甲基甲酸滴加到該反應(yīng)體系，室 溫下反應(yīng)，反應(yīng)完全后澤滅反應(yīng)、萃取、濃縮即得保護(hù)產(chǎn)物；
[0016] (2)在-5°C-(TC,無(wú)氧無(wú)水條件下，向溶解所述保護(hù)產(chǎn)物的溶液中加入強(qiáng)堿，然后 將酬加入反應(yīng)體系，并于室溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)完全后澤滅反應(yīng)、萃取、濃縮、柱層析即得甲 基甲酸保護(hù)的中間體；
[0017] (3)將所述中間體溶解后，加入酸液，室溫下攬拌反應(yīng)即得BINOL衍生物。
[001引上述制備方法中，步驟（1)中，BIN0L、化H、氯甲基甲酸的摩爾比為：1:(1.2-2) :(1- 1.3)。。
[0019] 步驟(2)中，保護(hù)產(chǎn)物、強(qiáng)堿、酬的摩爾比為1:(1-1.5) :(1-1.3)。
[0020] 所述強(qiáng)堿可采用本領(lǐng)域常用的物質(zhì)，本發(fā)明優(yōu)選采用烷基金屬裡，具體可選自正 下基裡、叔下基裡、氨基裡、苯基裡中的一種或多種，強(qiáng)堿能夠奪取BINOL 3位的氨質(zhì)子，形 成活性的反應(yīng)中間體。
[0021 ]所述酬類物質(zhì)根據(jù)BINOL衍生物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇。
[0022] 巧滅反應(yīng)可采用本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)手段，本發(fā)明優(yōu)選采用飽和氯化錠水溶液、水、 飽和碳酸氨鋼水溶液中的一種或多種巧滅反應(yīng)。
[0023] 所述萃取可采用本領(lǐng)域公知的溶劑進(jìn)行，本發(fā)明優(yōu)選采用乙酸乙醋、二氯甲燒、二 氯乙燒、氯仿、乙酸中的一種或多種作為萃取溶劑。
[0024] 所述柱層析的條件優(yōu)選為：固定相為硅膠，流動(dòng)相為：乙酸乙醋/正己燒，優(yōu)選洗脫 梯度為1:20-1:5，具體可為:按照1:20、1:15、1:10、1:5進(jìn)行梯度洗脫。
[0025] 步驟(3)中，脫保護(hù)所用的酸為濃鹽酸、BF3、醋酸、=氣乙酸中的一種或多種，優(yōu)選 為濃鹽酸。濃鹽酸的用量依據(jù)BINOL的量而定，具體可為:每ImmolBINOL對(duì)應(yīng)加入0.5-1.5mL 濃鹽酸。
[0026] 本發(fā)明的第S個(gè)目的是提供所述BINOL衍生物在氨基醇手性識(shí)別中的應(yīng)用。
[0027] 所述氨基醇優(yōu)選為鄉(xiāng)氨醇、亮氨醇、苯丙氨醇、丙氨醇、苯甘氨醇中的一種。
[0028] 本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種使用BINOL衍生物識(shí)別手性氨基醇類物質(zhì)的方 法，其特征在于，包括如下步驟：
[0029] (1)配制氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取等量D-氨基醇和心氨基醇分別溶于等量溶劑中，配 制成D-氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和k氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0030] (2)配制BINOL衍生物標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取S或R構(gòu)型的BINOL衍生物溶于溶劑中，配制成 BINOL衍生物標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0031] (3)配制待測(cè)樣品溶液:稱取單一未知構(gòu)型氨基醇溶于溶劑中，配制成待測(cè)樣品溶 液；
[0032] (4)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，獲得回歸方程:將所述BINOL衍生物標(biāo)準(zhǔn)溶液分別和不 同量的所述k氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液混合均勻，靜置后測(cè)試混合溶液的巧光強(qiáng)度IW及未混合心 氨基醇的BINOL衍生物標(biāo)準(zhǔn)溶液的巧光強(qiáng)度Io;最后，W所述混合溶液中レ氨基醇的濃度 ([Q])為橫坐標(biāo)，1〇/1的比值為縱坐標(biāo)繪制曲線，得回歸方程，并計(jì)算其斜率KA;
[0033] 重復(fù)步驟(4)的方法對(duì)D-氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，得回歸方程，計(jì)算其結(jié)合常數(shù) K-D ；
[0034] (5)對(duì)待測(cè)樣品溶液進(jìn)行測(cè)定，判斷待測(cè)樣品的氨基醇構(gòu)型：將所述BINOL衍生物 標(biāo)準(zhǔn)溶液分別和不同量的所述待測(cè)樣品溶液混合均勻，靜置后測(cè)試混合溶液的巧光強(qiáng)度I， W及未混合待測(cè)樣品溶液的BINOL衍生物溶液的巧光強(qiáng)度1〇, W待測(cè)樣品溶液的濃度（[Q]) 為橫坐標(biāo)，1〇/1的比值為縱坐標(biāo)繪制曲線，得回歸方程，計(jì)算斜率，斜率接近K-L則判定待測(cè) 樣品構(gòu)型與K-L對(duì)應(yīng)的氨基醇構(gòu)型相同，斜率接近K-D則判定待測(cè)樣品構(gòu)型與K-D對(duì)應(yīng)的氨 基醇構(gòu)型相同。
[0035] 本發(fā)明設(shè)及到的橫坐標(biāo)為待測(cè)樣品或レ氨基醇或D-氨基醇的濃度，其中所述"濃 度'的單位^nol/L。
[0036] 優(yōu)選地，所述回歸方程的線性范圍為0-0.0035。
[0037] 此外，可計(jì)算兩種構(gòu)型氨基醇的斜率比值，有手性識(shí)別效果的傳感器的斜率比值 應(yīng)大于1或小于1，且比值越偏離1，識(shí)別效果越好。
[0038] 其中，氨基醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)樣品溶液的溶劑相同，優(yōu)選為二氯乙燒、甲醇、異丙 醇、二氯甲燒、氯仿中的一種，優(yōu)選采用二氯甲燒。
[0039] 本申請(qǐng)的BINOL衍生物與其他試劑相比，能夠?qū)崟r(shí)快速分析、確定手性氨基醇絕對(duì) 構(gòu)型，且該方法使用樣品量少，分析快速準(zhǔn)確，對(duì)樣品結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，構(gòu)型確定無(wú)需復(fù)雜的化 學(xué)反應(yīng)，并且具有隨待測(cè)氨基醇濃度增大而巧光增強(qiáng)的特點(diǎn)，識(shí)別效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1為實(shí)施例7的曲線。
[0041] 圖2為實(shí)施例8的曲線。
[0042] 圖3為實(shí)施例9的曲線。
[0043] 圖4為實(shí)施例10的曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0044] W下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。W下實(shí)施例中設(shè)及到 的藥品如無(wú)特殊說(shuō)明均可市購(gòu)獲得，設(shè)及到的操作如無(wú)特殊說(shuō)明均為本領(lǐng)域常規(guī)操作。其 中，氯甲基甲酸保護(hù)的S構(gòu)型BINOL是通過(guò)如下方法制備得到的：冰浴條件下，將(S)-BINOL 的THF溶液滴入化H的THF混懸液中，然后將氯甲基甲酸滴加到該反應(yīng)體系，室溫下反應(yīng)，反 應(yīng)完全后加水澤滅反應(yīng)、萃取、濃縮即得。同樣地，氯甲基甲酸保護(hù)的財(cái)勾型BINOL采用相同 的方法制備，其區(qū)別僅在于原料采用財(cái)勾型的BIN0L。
[0045] 此外，R構(gòu)型的BINOL衍生物也可采用實(shí)施例4-6所述的方法制備得到，將S構(gòu)型的 BINOL替換為R構(gòu)型的BINOL即可。
[0046] 實(shí)施例1:具有下述結(jié)構(gòu)的傳感器I
[0047] ((S)-3-( 2-hyd;ro 巧 p;ropan-2-y 1 )-1,1 ' -binaphthy ]_-2,2 ' -diol)
[004引
[0049] 傳感器2
[0050] n-3-yl)-l,1'-binaphthyl-2,2'-diol)
[0化1 ]
[0化2] 傳感器3
[0053] Imethyl)-!,1'-binaphthyl-2,2'-diol)
[0化4]
[0化5] 實(shí)施例4:
[0056]該實(shí)施例提供實(shí)施例1所述傳感器1的合成，具體為:0°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，往氯甲基甲 酸保護(hù)的（S)-BINOL四氨巧喃溶液中（12mmol，THF 120血）中加入正下基裡溶液（14.4mmol) 并室溫?cái)埌?小時(shí)。將無(wú)水丙酬加入到反應(yīng)體系并升溫至室溫反應(yīng)過(guò)夜。反應(yīng)經(jīng)飽和氯化錠 水溶液澤滅并用乙酸乙醋萃取，合并有機(jī)相，有機(jī)相用無(wú)水硫酸儀干燥后減壓蒸發(fā)除去溶 劑，殘留物經(jīng)柱層析分離(洗脫劑為乙酸乙醋/正己燒，v/v = l :20-1:5)得到甲基甲酸保護(hù) 的中間體。將中間體溶于四氨巧喃中并加入IOmL濃鹽酸室溫?cái)埌?，得到BINOL衍生Cl對(duì)稱巧 光傳感器 1。產(chǎn)率48%</H NMR(400MHz/CDC13)Sl.83(s，6H)，3.28(s，lH)，5.17(s，lH)，7.12 (d，J = 8.00Hz，2H)，7.24-7.27(m，2H)，7.31-7.38(m，3H)，7.83-7.86(m，3H)，7.91(d，J = 12.00Hz，1H)，8.33(s，1H).i3c NMR(100MHz，CDC13)S29.9,30.0,74.9，113.7，113.7，117.7， 123.4,124.0,124.2,124.6,126.0,126.7,127.1,128.2,128.3,128.5,129.2,130.3, 133.2，133.5，134.1，151.7，152.1.HRMSUSI)m/z:calcd.forC23H1903[M-H]-: 343.1334.Found 343.1299.
[(K)日7] 實(shí)施例5:
[0058]該實(shí)施例提供實(shí)施例2所述傳感器2的合成，其合成方法同實(shí)施例1，其區(qū)別僅在于 采用的酬不同，本實(shí)施例使用無(wú)水3-戊酬，產(chǎn)率51%。111匪1?(4001化，〔0(：13)60.95-0.98 (m,6H),2.00-2.05(m,2H),2.14-2.22(m,2H),2.61(s