线型聚苯乙烯支载(4S)-噻唑烷-2-硫酮的合成研究

张吉书，何西平，邓晓云，杨桂春，陈祖兴

(湖北大学化学化工学院，湖北 武汉 430062)

手性噻唑烷-2-硫酮是一类优良的手性辅助试剂，广泛地应用于不对称诱导反应，如不对称Aldol反应、不对称Michael加成及不对称Diels-Alder等反应，并在许多天然产物的不对称合成中得到了广泛的应用[1].

将手性辅助试剂支载在不溶性聚合物载体上，使得产物的分离纯化变得快捷和便利，同时也实现了手性辅助试剂的回收和重复利用[2-3].但固相有机合成存在非均相反应、难以在线分析等缺点，因此，可溶性聚合物正在逐渐成为一种替代支载体，越来越受到重视[4].

线型聚苯乙烯作为一类应用较为广泛的可溶性载体，不仅具备聚合物支载易于分离纯化等特点，还表现出明显的优势：低温下在四氢呋喃等溶剂中有很好的溶解性，进行均相反应，提高了反应效率，可实现实验过程中的在线检测[5].

本课题组已开展线型聚苯乙烯作为可溶性聚合物载体在有机合成中的应用，并研究了其支载不同结构的手性噁唑烷酮、噁唑烷硒酮、噁唑烷苯亚胺等手性辅助试剂的制备及其应用[6-8].噻唑烷-2-硫酮作为一类优良的手性辅助试剂，目前少见报道将其支载在任何聚合物载体上.基于现有的工作基础，我们将(4S)-噻唑烷-2-硫酮支载在线型聚苯乙烯上，制得线型聚苯乙烯支载(4S)-噻唑烷-2-硫酮手性辅助试剂(Scheme 1)，以期进一步探索线型聚苯乙烯支载手性辅助试剂的不对称诱导性.

图1 标题化合物的合成路线

1 实验部分

1.1 仪器及试剂处理

1.1.1 仪器 温度计未校正，熔点用WRS-IA 数字熔点仪(上海精密科学仪器有限公司) 测定；红外用 PE-Spectrum One 型红外光谱仪测定，NaCl单晶片涂片；元素分析用Vario EL Ⅲ(德国) 元素分析仪测定；1H NMR用INOVA (600 MHz) 和13C NMR(150 MHz) 测定，以指定的氘代试剂为溶剂，TMS为内标.

1.1.2 试剂处理 N-Boc-L-酪氨酸乙酯：扬州宝盛生物化工有限公司，真空干燥； 四氢呋喃：AR，依次用无水氯化钙干燥，再用钠丝回流； N，N-二甲基甲酰胺(DMF):氢化钙干燥; 18-冠-6:Aldrich公司; 对氯甲基苯乙烯 (CMS，Aldrich 公司) 和苯乙烯 (St):10%的氢氧化钠水溶液洗涤，二氯甲烷萃取，再用水洗至中性，无水硫酸镁干燥后蒸馏去二氯甲烷.

1.2 实验步骤

1.2.5 线型聚苯乙烯支载(4S)-噻唑烷-2-硫酮5的合成 干燥的化合物4 (1.5 g，4.4 mmol)溶于无水四氢呋喃(30 mL)，加入苯乙烯(2.0 mL，17.6 mmol) 和偶氮二异丁腈(0.07 g)，通入氮气，80 ℃反应72 h. 反应混合液逐滴滴加到冰乙醇(100 mL)中，过滤并用冰乙醇洗涤得白色固体，即产物线型聚苯乙烯支载(4S)-噻唑烷-2-硫酮5(1.56 g，80.2%). IR (NaCl):υ=3 300，1 598，1 241，699 cm-1;13C NMR(CDCl3，150 MHz):δ=201.2，158.1，115.2～130.0，69.8，65.5，40.2，29.5; 元素分析:C，80.66%; H，6.70%; N，1.93%.

2 结果与讨论

2.1与对氯甲基苯乙烯连接将聚合双键引入到N-Boc-L-酪氨酸乙酯中的同时，对酚羟基进行了保护，避免了酚羟基在接下来的反应中发生副反应的可能，并且大大降低了产物的极性，便于后续反应的处理和操作.

2.2脱BocBoc解脱反应需要在强酸条件下进行，而为了避免在萃取等后处理过程中产物过多的损失，反应结束后，滴加NaOH 溶液将产物由盐酸盐转变为氨基醇.

2.3聚合自由基聚合反应通常使用甲苯、苯、四氢呋喃或者其混合溶剂作为反应溶剂，我们根据化合物4的溶解性，选择以四氢呋喃作为溶剂在80 ℃反应72 h，合成线型聚苯乙烯支载噻唑烷-2-硫酮手性辅助试剂.该手性辅助试剂在二氯甲烷、四氢呋喃等溶剂中具有很好的溶解性，在甲醇、乙醇等溶剂中不溶，因而在二氯甲烷、四氢呋喃等溶剂中进行均相不对称诱导反应，反应完毕后，通过甲醇、乙醇等溶剂沉淀洗涤，方便分离纯化和重复使用.

3 结论

从N-Boc-L-酪氨酸乙酯出发，经过与对氯甲基苯乙烯连接成醚、还原、脱Boc、关环、聚合等5步反应制备得到了一种新的手性辅助试剂——线型聚苯乙烯支载(4S)-噻唑烷-2-硫酮，总产率为40%.产物用IR，1H NMR，13C NMR以及元素分析对其结构进行表征，波谱解析结果与化合物的结构相符. 该类手性助剂同时具有固相支载合成和经典液相反应的优点，将广泛应用于不对称合成中.

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