新型手性Schiff碱的合成*

王世高, 郭培江, 孙晓菲, 胡子文, 曾庆乐, 阳小成

(成都理工大学 材料与化学化工学院,四川 成都 610059)

不对称催化是合成手性化合物最有效的方法之一[1,2],手性Schiff碱类配体能够与多种金属形成手性催化剂[3～6]。联萘酚(BINOL)具有良好的手性骨架，衍生出许多优秀的手性配体[7，8]。

本文从(S)-BINOL出发经四步反应合成了一种水杨醛类衍生物(4);4与(1S,2R)-(+)-2-氨基-1, 2-二苯基乙醇(5)反应合成了一种新型手性Schiff碱(6);6经NaBH4还原制得其类似物(7, Scheme 1)。其结构经1H NMR和IR表征。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

Bruker Advance 300 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Bruker Tensor-27型红外光谱仪(KBr压片)。

MeOCH2Cl(MOMCl)按文献[9]方法自制；(S)-BINOL,北京春甫应用技术研究中心；5,成都丽凯手性技术有限公司；正丁基锂,北京偶合科技有限公司。

1.2 合成

(1) 1的合成

N2保护，在圆底烧瓶中依次加入NaH 4.6 g(200.0 mmol), 无水THF 60 mL和DMF 120 mL,冰盐浴冷却，搅拌下加入(S)-BINOL 9.0 g(31.5 mmol)的无水THF(36 mL)溶液，反应1 h;滴加MOMCl 10 mL，于室温反应过夜。用饱和NH4Cl溶液(50 mL)淬灭反应，减压蒸除溶剂，残余物用混合溶剂[V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=2 ∶1]萃取3次，合并萃取液，依次用蒸馏水、饱和NaCl溶液洗涤两次，无水MgSO4干燥、减压蒸干后用甲醇重结晶得白色针状晶体1 10.8 g，产率91.5%; IRν: 2 927, 1 458, 1 235, 1 151, 1 012, 912, 806, 751 cm-1。

Scheme 1

(2) 2的合成

N2保护,冰盐浴冷却。在圆底烧瓶中加入1 7.5 g(20 mmol)的无水THF(120 mL)溶液，搅拌下滴加正丁基锂16 mL，滴毕，撤去氮气，反应3 h;缓慢加入DMF 6 mL 和THF 70 mL，撤去冰盐浴，自然升至室温，反应6.5 h。用饱和NH4Cl溶液(50 mL)淬灭反应，旋蒸脱溶，残余物用乙酸乙酯萃取3次，合并萃取液，用饱和NaCl溶液洗涤两次，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后经硅胶柱层析[梯度洗脱剂:石油醚,V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=0 ∶1～2 ∶1]分离得黄色粉末2，产率40%;1H NMRδ: 2.17(s, 6H), 3.00(s, 3H), 3.16(s, 3H), 4.62～4.64(d, 1H), 4.74～4.76(d, 1H), 5.03～5.05(d, 1H), 5.13～5.16(d, 1H), 7.14～7.17(d, 1H), 7.21～7.24(d, 1H), 7.26～7.38(m, 3H), 7.43～7.48(m, 1H), 7.59～7.62(d, 1H), 7.88～7.90(d, 1H), 7.98～8.05(m, 2H), 8.57(s, 1H), 10.59(s, 1H); IRν: 2 920, 1 690, 1 618, 1 579, 1 459, 1 333, 1 237, 1 145, 1 011, 962, 808, 726 cm-1。

(3) 3的合成

在圆底烧瓶中依次加入2 1.6 g(4.0 mmol)的CHCl3(40 mL)溶液，6 mol·L-1盐酸80 mL和乙醇14 mL，搅拌下于70 ℃反应48 h。分液，水相用二氯甲烷萃取3次，合并有机相，用5%碳酸氢钠溶液洗涤1次，用蒸馏水洗涤3次，无水MgSO4干燥，旋转减压浓缩得黄色粉末3，产率41%;1H NMRδ: 4.95(s, 1H), 7.06～7.08(d, 1H), 7.22～7.28(m, 3H), 7.31～7.38(m, 2H), 7.41～7.46(m, 2H), 7.86～7.89(d, 1H), 7.92～7.97(d, 1H), 7.99～8.05(m, 1H), 8.39(s, 1H), 10.21(s, 1H), 10.62(s, 1H); IRν: 3 528, 3 463, 2 926, 1 633, 1 508, 1 453, 1 334, 1 175, 1 130, 806, 747, 687 cm-1。

(4) 4的合成

在圆底烧瓶中加入3 251 mg(0.8 mmol)的无水THF(16 mL)溶液和NaH 55 mg,搅拌20 min后用冰盐浴冷却，反应15 min;缓慢滴加特戊酰氯(PivCl) 113 mg的THF(5 mL)溶液，滴毕，撤去冰盐浴，于室温反应5 h。加入少量蒸馏水和2.4 mol·L-1盐酸20 mL，分液，水相用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用无水MgSO4干燥，旋转减压蒸干后经硅胶柱层析[梯度洗脱剂:石油醚,V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=20 ∶1～1 ∶1]分离得亮黄色晶体4，产率43%;1H NMRδ: 0.75(s, 9H), 7.26～7.33(m, 1H), 7.36～7.47(m, 6H), 7.93～8.04(m, 3H), 8.31(s, 1H), 10.19(s, 1H), 10.39(s, 1H); IRν: 3 061, 2 976, 1 737, 1 657, 1 244, 1 105, 1 035, 931, 886, 727 cm-1。

(5)6的合成

在圆底烧瓶中加入4 68.2 mg(0.17 mmol)的甲醇(20 mL)溶液和536.8 mg(0.17 mmol),搅拌下于室温反应3 h～4 h(TLC跟踪)。减压浓缩得橙色油状液体6，产率80%;1H NMRδ: 0.79(s, 9H), 1.29(m, 4H), 2.42(s, 4H), 4.48(s, 1H), 4.51(s, 1H), 4.98(s, 1H), 5.00(s, 1H), 7.08～7.12(m, 1H), 7.21～7.37(m, 21H), 7.42～7.50(m, 4H), 7.72～7.78(m, 2H), 7.95～7.97(d, 1H), 8.02～8.05(d, 1H), 8.23(s, 1H), 12.78(s, 1H); IRν: 3 060, 2 951, 2 921, 1 747, 1 627, 1 115, 906, 722, 647 cm-1。

(6)7的合成

在圆底烧瓶中加入659.4 mg(0.1 mmol)的甲醇(20 mL)溶液，冰水浴冷却至0 ℃，搅拌下加入适当过量的NaBH4，反应2 h。用2.4 mol·L-1盐酸(20 mL)淬灭反应，用氯仿萃取3次，合并有机相，用无水MgSO4干燥，旋转减压蒸干得黄色泥状物7，产率82%;1H NMRδ: 0.28～0.43(m, 1H), 0.74(s, 1H), 0.86～0.90(m, 3H), 1.18～1.28(m, 5H), 2.20(s, 1H), 3.27～3.38(d, 1H), 3.80(m, 1H), 4.31(m, 1H), 6.10(m, 1H), 6.64～8.04(m, 21H), 10.19(s, 1H); IRν: 3 220, 2 916, 1 747, 1 632, 1 413, 1 115, 1 040, 896, 712, 642 cm-1。

2 结果与讨论

2.1 合成

由1合成2是整个实验的关键步骤，加入正丁基锂后，邻位锂化反应除了生成2之外，还有在3,3′-位上两个甲酰基的副产物和未反应的原料1。副产物的结构与2比较相似，极性很接近，分离难度很大，在分离过程中要严格控制洗脱剂的极性，并且需要多次进行柱层析。

合成6时，虽然4绝大部分转化为6，但由于其反应具有一定的可逆性，不适合进一步用柱层析纯化。控制好反应时间(3 h～4 h)，直到在紫外灯下原料点完全消失时停止反应，4可以完全转化为6。

2.2 6和7的结构表征

1H NMR分析结果表明，6在0.79处出现三个-CH3质子峰；由于有亚胺基团的影响，12.78处为亚胺基团旁边的-OH质子峰；4.51处为醇质子峰；4.98和5.00为两个苄基上的-CH质子峰；7.08～8.05归属为芳香型的ArH质子峰；8.23处为-CH=N-质子峰。由于有亚胺基团的影响，7的三个-CH3质子峰位于0.74， 0.86～0.90和1.18～1.28； 10.19处为仲胺基团旁边的-OH质子峰；2.20处为-NH-质子峰；3.27～3.38处为联萘环上的质子峰；3.80和4.31处为两个苄基上的-CH-质子峰；6.10处为醇质子峰；6.64～8.04 (m, 21H)处为芳香型的ArH质子峰。由此可断定6和7的结构与Scheme 1预期一致。

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