專利名稱：含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型化學材料含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，本發(fā)明還涉及這種含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法和在不對稱催化合成方面的應用。
背景技術：
不對稱催化是當今化學發(fā)展最為活躍的領域之一，是開發(fā)手性藥物、材料及香料等化學品的強大理論基礎和學術依據(jù)。酶和金屬絡合物是兩類最主要和最有效的催化劑，其中金屬絡合物是研究的最為普遍的化學催化劑，并且取得世人矚目的成就，有些已被應用于工業(yè)生產，2001年的諾貝爾化學獎授予了該領域做出突出貢獻的三位科學家。金屬絡合物催化蓬勃發(fā)展的同時，近幾年來，不含金屬的有機小分子催化越來越受到關注，正在成為化學領域繼金屬催化劑之后研究的另一熱點。有機催化是指使用低于化學計量的不含金屬的有機小分子進行的催化反應。有機催化劑具有容易操作和一些“綠色”的優(yōu)點(1)不需金屬來引發(fā)，不必擔心有毒的金屬泄漏到環(huán)境；(2)有機催化劑通常價格低廉，容易修飾和制備；(3)有機催化劑通?？梢栽跐袢軇┗蚩諝庵羞M行反應，不必用到苛刻的無水無氧條件；(4)有機催化劑容易從產物中分離和回收。最近幾年，尤其是上世紀90年代以來，有機催化的研究得到前所未有的發(fā)展，其在不對稱烷基化、還原、環(huán)氧化、Aldol、Mannich、Michael、Diels-Alder等反應中獲得了許多具有潛在實用價值的研究結果。
氨基酸及其衍生物作為手性有機分子催化劑有諸多優(yōu)點氨基酸首先無毒、價格低廉且容易得到；天然氨基酸光學純度高，種類多；可進行化學修飾得到許多有實際應用價值的手性催化劑、配體或中間體。脯氨酸(1)作為一種結構簡單而且自然界含量豐富的氨基酸，其及其衍生物作為催化劑的研究備受關注，并在多種不對稱催化反應中表現(xiàn)出非常好的催化性能(Tetrahedron，2002，58，5573；Synlett，2001，1675)。早在1971年Wiechert小組就以脯氨酸為催化劑，用于分子內不對稱Aldol反應(Angew.Chem.Int.Ed.，1971，10，496)。Benaglia等人從羥基脯氨酸出發(fā)合成了可溶性的聚乙二醇固載的手性催化劑(2)，將其用于不對稱羥醛縮合反應，產物的ee可達到77％，回收重復使用時催化活性略有降低。Corey等用手性脯氨醇(3)和硼烷組成絡合物還原苯乙酮，得(S)-1-苯基乙醇，產率大于91％，ee為95％(J.Am.Chem.Soc.，1987，109，5551)。Eddine等報道了利用L-脯氨酸衍生的吡咯烷碘鎓鹽(4)作為手性相轉移催化劑，在固液相轉移反應條件下，芳香亞胺的不對稱烷基化反應生成具有光學活性的伯胺，ee為90％～94％(TetrahedronAsymmetry，1990，6，265)。2000年Hanessian等發(fā)現(xiàn)了L-脯氨酸能手性催化硝基烷與烯酮的不對稱Michael反應(Org.Lett.，2000，2，2975)，不久后Barbas等人發(fā)現(xiàn)(5)在不對稱Michael加成反應中顯現(xiàn)良好的催化效果，產物的ee可達到91％(Tetrahedron Lett.，2001，42，4441)，同期也報道了(6)對醛與硝基乙烯類化合物的催化不對稱Michael反應，產物收率達到96％，非對映異構體比值為98∶2，ee可達到78％(Org.Lett.，2001，3，3737)。
充分利用氨基酸的優(yōu)點，以氨基酸為起始原料和手性源，設計、合成新型手性催化劑，已成為有機不對稱催化領域的一大熱點。硫醚是醚的含硫類似物，由于硫的體積較大，容易極化，硫原子上的孤對電子在軌道中束縛不緊而遠離原子核，其在穩(wěn)定催化反應的過渡態(tài)中起著尤為突出的作用。將氨基酸與硫醚相結合，合成新一類的含咪唑硫醚結構的手性胺及其質子酸鹽催化劑，國內外尚未見諸報道。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽。
本發(fā)明的另一個目的在于提供上述含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法。
本發(fā)明提供的上述含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽可用于有機不對稱反應。
含咪唑硫醚結構的手性胺，通式為如下I和II兩種形式；本發(fā)明所述含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，通式為如下III和IV兩種形式
式I、II、III、IV中，R1為1～10個碳原子的飽和烴基、芐基、2-氨基-2-氧代乙基、3-氨基-3-氧代丙基、4-氨基丁基、3-胍基丙基、3-吲哚甲基或5-咪唑甲基；R2為氫、苯基或3，5-二三氟甲基苯基；R3為1～10個碳原子的飽和烴基、苯基或芐基；所述的質子酸HY包括無機質子酸和有機質子酸。
進一步，所述R1優(yōu)選為下列之一(1)-CH3、(2)-CH(CH3)2、(3)-CH(CH3)CH2CH3、(4)-CH2CH(CH3)2、(5)-CH2Ph、(6)2-氨基-2-氧代乙基、(7)3-氨基-3-氧代丙基、(8)4-氨基丁基、(9)3-胍基丙基、(10)3-吲哚甲基、(11)5-咪唑甲基。
所述R3優(yōu)選為甲基、苯基或芐基。
所述質子酸HY為下列之一HF、HCl、HBr、H2SO4、HBF4、HPF6、HSCN、CH3COOH、CF3COOH、CF3SO3H、HN(SO2CF3)2、苯甲酸、苯乙酸、對甲基苯甲酸、對硝基苯甲酸、苯磺酸、對甲基苯磺酸、對十二烷基苯磺酸、α-萘磺酸、β-萘磺酸、α-萘乙酸、油酸、硬脂酸、正十二烷基磺酸、甲基丙烯酸等。
具體地，本發(fā)明所述的手性胺質子酸鹽為2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑鹽酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑氫溴酸鹽、2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑四氟硼酸鹽、2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑六氟磷酸鹽、2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑三氟甲磺酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑苯甲酸鹽、2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑α-萘乙酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑油酸鹽、2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑對十二烷基苯磺酸鹽、2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑對硝基苯甲酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑乙酸鹽等。
上述含咪唑硫醚結構的手性胺采用如下方法制備將如式V或式VI所示的手性氨基酸衍生的鹵代脂肪胺氫鹵酸鹽與式VII所示的N-R3取代的巰基咪唑在有機溶劑中進行取代反應，反應結束，反應液經中和后，后處理得到所述的含咪唑硫醚結構的手性胺?；瘜W反應式如下 式V、VI或VII中，R1為1～10個碳原子的飽和烴基、芐基、2-氨基-2-氧代乙基、3-氨基-3-氧代丙基、4-氨基丁基、3-胍基丙基、3-吲哚甲基或5-咪唑甲基；R2為氫、苯基或3，5-二三氟甲基苯基；R3為1～10個碳原子的飽和烴基、苯基或芐基；X為F、Cl、Br或I。
所述的如式V或式VI所示的手性氨基酸衍生的鹵代脂肪胺氫鹵酸鹽與N-R3取代的巰基咪唑的投料物質的量比為0.5～2∶1；所述的有機溶劑為下列之一乙醇、乙腈、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、甲苯、丙酮；有機溶劑與N-R3取代的巰基咪唑物質的量比為2～100∶1，優(yōu)選5～12∶1；所述的后處理為先減壓脫除有機溶劑，用乙酸乙酯洗滌，再蒸餾脫盡有機溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物。
推薦X為Br，推薦有機溶劑為乙醇。
本發(fā)明所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法如下將如I或II通式所示的含咪唑硫醚結構的手性胺用有機溶劑溶解，將質子酸HY的水溶液加入到含咪唑硫醚結構的手性胺的溶液中，攪拌反應完全，脫除溶劑，柱層析分離提純得到所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽；化學反應式如下
式I及II中，R1為1～10個碳原子的飽和烴基、芐基、2-氨基-2-氧代乙基、3-氨基-3-氧代丙基、4-氨基丁基、3-胍基丙基、3-吲哚甲基或5-咪唑甲基；R2為氫、苯基或3，5-二三氟甲基苯基；R3為1～10個碳原子的飽和烴基、苯基或芐基；所述的質子酸HY包括無機質子酸和有機質子酸。
所述質子酸HY為下列之一HF、HCl、HBr、H2SO4、HBF4、HPF6、HSCN、CH3COOH、CF3COOH、CF3SO3H、HN(SO2CF3)2、苯甲酸、苯乙酸、對甲基苯甲酸、對硝基苯甲酸、苯磺酸、對甲基苯磺酸、對十二烷基苯磺酸、α-萘磺酸、β-萘磺酸、α-萘乙酸、油酸、硬脂酸、正十二烷基磺酸、甲基丙烯酸等。
所述的有機溶劑為下列之一乙醇、甲醇、異丙醇、乙腈、四氫呋喃、丙酮、二氧六環(huán)，優(yōu)選乙醇；有機溶劑與手性胺物質的量的比為2～100∶1。
所述的質子酸濃度為0.01％100％，優(yōu)選10％。
所述的反應物含咪唑硫醚結構的手性胺和質子酸HY的投料物質的量比為1∶0.5～5，優(yōu)選1∶1。
本發(fā)明所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽作為離子液體的應用。
所述的含咪唑硫醚結構的手性胺和含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽可作為催化劑應用于有機不對稱反應中，得到具有光學選擇性的產物。所述的有機不對稱反應包括Michael反應、Mannich反應、Aldol反應、Michael-Aldol反應等。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于提供了一種新型的含咪唑硫醚結構的手性胺和含咪唑硫醚結構的手性胺，這種手性化合物中含有吡咯烷基、硫醚基和咪唑環(huán)等官能團，具有手征性，各官能團協(xié)同作用顯現(xiàn)出良好的手性誘導性質，可以作為手性試劑、催化劑、手性材料等應用于有機合成、材料等領域。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。本發(fā)明的具體實施例中包括2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑；2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-甲基咪唑；2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-乙基咪唑；2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑；2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-芐基咪唑；2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑；2-((S)-2-氨基-3-(3-吲哚基)丙硫基)-1-苯基咪唑；2-((S)-2-氨基-3-(4-咪唑基)丙硫基)-1-苯基咪唑；2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑；2-(1，1-二(3，5-二(三氟甲基)苯基)-(S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-己基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑鹽酸鹽；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑氫溴酸鹽；2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑四氟硼酸鹽鹽；2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑六氟磷酸鹽；2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑三氟甲磺酸鹽；2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑苯甲酸鹽；2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑α-萘乙酸鹽；2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑油酸鹽；2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑對十二烷基苯磺酸鹽；2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑對硝基苯甲酸鹽；
2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑乙酸鹽。
實施例12-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-1-(溴甲基)乙胺氫溴酸鹽(21.90g，0.1mol)、2-巰基-1-己基咪唑(18.41g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(22.85g，收率95％)，其比旋光度[α]D20＝+32.1°。
實施例22-((S)-2-氨基丙硫基)-1-甲基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-1-(溴甲基)乙胺氫溴酸鹽(21.90g，0.1mol)、2-巰基-1-甲基咪唑(18.41g，98％，0.1mol)和1，2-二氯乙烷(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后得到目標化合物(16.20g，收率95％)，其比旋光度[α]D20＝+33.2°。
實施例32-((S)-2-氨基丁硫基)-1-乙基咪唑的制備50mL三口燒瓶內加入(S)-1-(氯甲基)丙胺鹽酸鹽(14.4g，0.1mol)、2-巰基-1-乙基咪唑(12.82g，98％，0.1mol)和乙腈(10mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(14.95g，收率75％)，其比旋光度[α]D20＝+33.5°。
實施例42-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑的制備250mL三口燒瓶內加入(S)-1-(氯甲基)丙胺鹽酸鹽(14.4g，0.1mol)、2-巰基-1-苯基咪唑(18.00g，98％，0.1mol)和乙腈(150mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(22.30g，收率90％)，其比旋光度[α]D20+35.3°。
實施例52-((S)-2-氨基丁硫基)-1-芐基咪唑的制備500mL三口燒瓶內加入(S)-1-(氯甲基)丙胺鹽酸鹽(14.4g，0.1mol)、2-巰基-1-芐基咪唑(19.50g，98％，0.1mol)和乙腈(350mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(22.20g，收率85％)，其比旋光度[α]D20＝+34.1°。
實施例62-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-1-氯-3-苯基-2-丙胺鹽酸鹽(20.6g，0.1mol)、2-巰基-1-苯基咪唑(18.00g，98％，0.1mol)和乙醇(50mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(27.83g，收率90％)，其比旋光度[α]D20＝+34.3°。
實施例72-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-2-溴代甲基吡咯烷氫溴酸鹽(24.75g，0.2mol)、2-巰基-1-乙基咪唑(12.82g，98％，0.1mol)和1，1，1-三氯乙烷(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(19.70g，收率94％)，其比旋光度[α]D20＝+38.2°。
實施例82-((S)-2-氨基-3-(3-吲哚基)丙硫基)-1-苯基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-1-氯-3-(3-吲哚基)-2-丙胺雙鹽酸鹽(28.2g，0.1mol)、2-巰基-1-苯基咪唑(36.00g，98％，0.2mol)和甲苯(60mL)，回流反應8h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(31.40g，收率90％)，其比旋光度[α]D20+35.6°。
實施例92-((S)-2-氨基-3-(4-咪唑基)丙硫基)-1-苯基咪唑100mL三口燒瓶內加入(S)-1-氯-3-(4-咪唑基)-2-丙胺雙鹽酸鹽(23.3g，0.1mol)、2-巰基-1-苯基咪唑(18.00g，98％，0.1mol)和乙腈(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(27.5g，收率92％)，其比旋光度[α]D20＝+37.1°。
實施例102-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-1-溴-1，1-二苯基-2-戊胺氫溴酸鹽(39.90g，0.1mol)、2-巰基-1-己基咪唑(18.41g，98％，0.1mol)和乙腈(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(40.10g，收率95％)，其比旋光度[α]D20＝+28.1°。
實施例112-(1，1-二(3，5-二(三氟甲基)苯基)-(S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑100mL三口燒瓶內加入(S)-1-溴-1，1-二(3，5-二(三氟甲基)苯基)-2-丙胺氫溴酸鹽(64.30g，0.1mol)、2-巰基-1-己基咪唑(18.41g，98％，0.1mol)和丙酮(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(61.90g，收率93％)，其比旋光度[α]D20＝+27.5°。
實施例122-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑100mL三口燒瓶內加入(S)-2-二(3，5-二(三氟甲基)苯基)溴甲基吡咯烷氫溴酸鹽(66.90g，0.1mol)、2-巰基-1-甲基咪唑(18.41g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(58.40g，收率95％)，其比旋光度[α]D20＝+26.3°。
實施例132-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-己基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-2-二苯基溴甲基吡咯烷氫溴酸鹽(41.50g，0.1mol)、2-巰基-1-己基咪唑(11.64g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(37.20g，收率90％)，其比旋光度[α]D20＝+31.4°。
實施例142-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(S)-2-二苯基溴甲基吡咯烷氫溴酸鹽氫溴酸鹽(41.50g，0.1mol)、2-巰基-1-苯基咪唑(18.00g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(37.80g，收率90％)，其比旋光度[α]D20＝+28.5°。
實施例152-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑的制備100mL三口燒瓶內加入(2S)-2-二苯基溴甲基吡咯烷氫溴酸鹽氫溴酸鹽(41.50g，0.1mol)、2-巰基-1-芐基咪唑(19.50g，98％，0.1mol)和乙醇(60mL)，回流反應12h，中和后減壓脫溶，用乙酸乙酯洗滌(2×20mL)，再蒸餾脫盡溶劑后，柱層析分離提純得到目標化合物(38.30g，收率90％)，其比旋光度[α]D20＝+25.9°。
實施例162-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑鹽酸鹽；稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑(21.30g，0.050mol)，用50mL乙醇溶解，再稱取鹽酸(1.80g，10％，0.050mol)加入到250mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(21.20g，收率92％)，其比旋光度[α]D20＝+32.1°。
實施例172-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑氫溴酸鹽；稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑(20.60g，0.050mol)，用100mL甲醇溶解，再稱取氫溴酸(3.20g，40％，0.100mol)加入到250mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑的甲醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(22.9g，收率93％)，其比旋光度[α]D20＝+33.5°。
實施例182-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑四氟硼酸鹽鹽；
稱取2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑(12.10g，0.050mol)，用150mL異丙醇醇溶解，再稱取四氟硼酸(14.6g，30％，0.050mol)加入到500mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑的異丙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(16.20g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+32.6°。
實施例192-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑六氟磷酸鹽；稱取2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑(12.40g，0.050mol)，用50mL乙腈溶解，再稱取六氟磷酸(24.3g，30％，0.050mol)加入到250mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑的乙腈溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(19.30g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+29.6°。
實施例202-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑三氟甲磺酸鹽稱取2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑(15.50g，0.050mol)，用100mL四氫呋喃溶解，再稱取三氟甲磺酸(60.0g，50％，0.200mol)加入到250mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑的四氫呋喃溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(22.50g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+31.9°。
實施例212-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑苯甲酸鹽的制備稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑(10.60g，0.050mol)，用50mL二氧六環(huán)溶解，再稱取苯甲酸(30.5g，99％，0.250mol)加入到250mL三口燒瓶內，加入50mL水攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)甲基硫代-1-乙基咪唑的二氧六環(huán)溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(16.44g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+31.9°。
實施例222-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽的制備稱取2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑(12.10g，0.050mol)，用50mL乙醇溶解。稱取三氟乙酸(5.75g，99％，0.050mol)加入到250mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-2-氨基)丙基硫代-1-己基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(13.07g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+33.7°。
實施例232-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑α-萘乙酸鹽；
稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑(20.6g，0.050mol)，用100mL乙醇溶解。稱取α-萘乙酸(18.62g，99％，0.10mol)加入到250mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，得到目標化合物(29.3g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+31.9°。
實施例242-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑正十二烷基磺酸鹽；稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑(21.3g，0.050mol)，用30mL乙醇溶解。稱取正十二烷基磺酸(6.3g，99％，0.025mol)加入到250mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物(16.5g，收率49％)，其比旋光度[α]D20＝+37.1°。
實施例252-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑對十二烷基苯磺酸鹽；稱取2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑(15.5g，0.050mol)，用300mL乙醇溶解。稱取對十二烷基苯磺酸(16.4g，99％，0.050mol)加入到500mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物31.4g，收率98％)，其比旋光度[α]D20＝+35.7°。
實施例262-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑對硝基苯甲酸鹽；稱取2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑(21.1g，0.050mol)，用100mL乙醇溶解。稱取對硝基苯甲酸(8.52g，98％，0.050mol)加入到250mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物28.6g，收率97％)，其比旋光度[α]D20＝+35.2°。
實施例272-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑乙酸鹽稱取2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑(31.1g，0.050mol)，用50mL乙醇溶解。稱取乙酸溶液(10.0g，30％，0.050mol)加入到250mL三口燒瓶內，再加入50mL水，攪拌至澄清后，緩慢加入到2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑的乙醇溶液，攪拌反應1h，減壓蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標化合物34.7g，收率97％)，其比旋光度[α]D20＝+36.2°。
實施例282-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-甲基咪唑苯甲酸鹽在不對稱Michael反應中的應用20mL兩口燒瓶內加入2-(2-(S)-吡咯烷基)甲基硫代-1-甲基咪唑苯甲酸鹽(0.32g，0.001mol)、β-硝基苯乙烯(0.752g，99％，0.005mol)、環(huán)己酮(1.00g，98％，0.010mol)和5ml異丙醇，在室溫反應10h，加適量水，再用乙酸乙酯萃取(3×20mL)，蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標產物(1.21g，收率97％，d/r為90∶10，ee值95％)。
實施例292-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽在不對稱Michael反應中的應用20mL兩口燒瓶內加入2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽(0.26g，0.001mol)、β-硝基苯乙烯(0.752g，99％，0.005mol)、環(huán)己酮(1.00g，98％，0.010mol)和5ml異丙醇，在室溫反應16h，乙酸乙酯萃取(3×20mL)，蒸餾脫除溶劑，柱層析分離提純得到目標產物(1.18g，收率95％，d/r為95∶5，ee值96％)。
實施例302-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-甲基咪唑苯甲酸鹽在不對稱Aldol反應中的應用20mL兩口燒瓶內加入2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-甲基咪唑苯甲酸鹽(0.32g，0.001mol)、丙酮(0.29g，99％，0.005mol)、對硝基苯甲醛(1.52g 0.010mol)和5ml二甲基亞砜，在室溫反應25h，加入水，手性離子化合物和溶劑溶于水，產物則析出，將其過濾得到收率為85％的產物，其光學選擇性達到90％ee。
實施例312-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-甲基咪唑苯甲酸鹽在不對稱Mannich反應中的應用20mL兩口燒瓶內加入2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-甲基咪唑苯甲酸鹽(0.16g，0.001mol)、乙醛(0.22g，99％，0.005mol)、丙酮(0.29g，99％，0.005mol)、對甲氧基苯胺(1.24g 0.010mol)和5ml二甲基亞砜，在室溫反應25h，加入水，手性離子化合物和溶劑溶于水，產物則析出，將其過濾得到收率為85％的產物，其光學選擇性達到85％ee。
權利要求
1.一種含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，其特征在于，通式為如下III和IV兩種形式 式中，R1為1～10個碳原子的飽和烴基、芐基、2-氨基-2-氧代乙基、3-氨基-3-氧代丙基、4-氨基丁基、3-胍基丙基、3-吲哚甲基或5-咪唑甲基；R2為氫、苯基或3，5-二三氟甲基苯基；R3為1～10個碳原子的飽和烴基、苯基或芐基；所述的質子酸HY包括無機質子酸和有機質子酸。
2.如權利要求1所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，其特征在于，所述R1為下列之一(1)-CH3、(2)-CH(CH3)2、(3)-CH(CH3)CH2CH3、(4)-CH2CH(CH3)2、(5)-CH2Ph、(6)2-氨基-2-氧代乙基、(7)3-氨基-3-氧代丙基、(8)4-氨基丁基、(9)3-胍基丙基、(10)3-吲哚甲基、(11)5-咪唑甲基。
3.如權利要求1所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，其特征在于，所述R3為甲基、苯基或芐基。
4.如權利要求1所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，其特征在于，所述質子酸HY為下列之一HF、HCl、HBr、H2SO4、HBF4、HPF6、HSCN、CH3COOH、CF3COOH、CF3SO3H、HN(SO2CF3)2、苯甲酸、苯乙酸、對甲基苯甲酸、對硝基苯甲酸、苯磺酸、對甲基苯磺酸、對十二烷基苯磺酸、α-萘磺酸、β-萘磺酸、α-萘乙酸、油酸、硬脂酸、正十二烷基磺酸、甲基丙烯酸。
5.如權利要求1所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，其特征在于手性胺質子酸鹽為2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑鹽酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑氫溴酸鹽、2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑四氟硼酸鹽、2-((S)-2-氨基丁硫基)-1-苯基咪唑六氟磷酸鹽、2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑三氟甲磺酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)甲硫基-1-乙基咪唑苯甲酸鹽、2-((S)-2-氨基丙硫基)-1-己基咪唑三氟乙酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-苯基咪唑α-萘乙酸鹽、2-(2-(S)-吡咯烷基)二苯基甲硫基-1-芐基咪唑油酸鹽、2-((S)-2-氨基-3-苯基丙硫基)-1-苯基咪唑對十二烷基苯磺酸鹽、2-(1，1-二苯基-(S)-2-氨基戊硫基)-1-己基咪唑對硝基苯甲酸鹽或2-(2-(S)-吡咯烷基)二(3，5-二(三氟甲基)苯基)甲硫基-1-甲基咪唑乙酸鹽。
6.一種如權利要求1～5之一所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法，其特征在于所述的制備方法如下將如I或II通式所示的含咪唑硫醚結構的手性胺用有機溶劑溶解，將質子酸HY的水溶液加入到含咪唑硫醚結構的手性胺的溶液中，攪拌反應完全，脫除溶劑得到所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽； 式I及II中，R1為1～10個碳原子的飽和烴基、芐基、2-氨基-2-氧代乙基、3-氨基-3-氧代丙基、4-氨基丁基、3-胍基丙基、3-吲哚甲基或5-咪唑甲基；R2為氫或、苯基或3，5-二三氟甲基苯基；R3為1～10個碳原子的飽和烴基、苯基或芐基；所述的質子酸HY包括無機質子酸和有機質子酸。
7.如權利要求6所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法，其特征在于所述質子酸HY為下列之一HF、HCl、HBr、H2SO4、HBF4、HPF6、HSCN、CH3COOH、CF3COOH、CF3SO3H、HN(SO2CF3)2、苯甲酸、苯乙酸、對甲基苯甲酸、對硝基苯甲酸、苯磺酸、對甲基苯磺酸、對十二烷基苯磺酸、α-萘磺酸、β-萘磺酸、α-萘乙酸、油酸、硬脂酸、正十二烷基磺酸、甲基丙烯酸。
8.如權利要求6所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法，其特征在于所述的反應物含咪唑硫醚結構的手性胺和質子酸HY的投料物質的量比為1∶0.5～5，所述的有機溶劑為下列之一乙醇、甲醇、異丙醇、乙腈、四氫呋喃、丙酮、二氧六環(huán)。
9.如權利要求1～5之一所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽做為離子液體的應用。
10.如權利要求1～5之一所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的應用，其特征在于含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽作為催化劑應用于有機不對稱反應。
11.如權利要求10所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的應用，其特征在于所述的有機不對稱反應為Michael反應、Mannich反應、Aldol反應或Michael-Aldol反應，所述的有機不對稱反應的產物具有光學選擇性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽，通式為III和IV兩種形式。所述含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽的制備方法為將如I或II通式所示的含咪唑硫醚結構的手性胺用有機溶劑溶解，將質子酸HY的水溶液加入到含咪唑硫醚結構的手性胺溶液中，攪拌反應完全，脫除溶劑得到所述的含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽。本發(fā)明所述的這種新型的含咪唑硫醚結構的手性胺化合物中含有吡咯烷基、硫醚基和咪唑環(huán)等官能團，具有手征性，各官能團協(xié)同作用顯現(xiàn)出良好的手性誘導性質，可以作為手性試劑、催化劑、手性材料等應用于有機合成、材料等領域，尤其可作為催化劑應用于有機不對稱反應中，得到具有光學選擇性的產物。這種含咪唑硫醚結構的手性胺質子酸鹽也可作為離子液體應用。
文檔編號C07B53/00GK101041637SQ200710068379
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權日2007年4月29日
發(fā)明者許丹倩, 羅書平, 王益鋒, 徐振元 申請人:浙江工業(yè)大學