專利名稱：5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于結(jié)晶技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及非手性分子制備手性晶體的方法，具體是5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體及其制備方法。

背景技術(shù)：
一般來說，非手性分子的單晶是非手性晶體。如非手性分子4-叔丁基-2-氨基噻唑及其鹽酸鹽或氫溴酸鹽5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑[Acta Cryst.2008，E64，o2350]，5-(2，4，5-三甲氧基苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑[Acta Cryst.2007，E63，o533]，5-(2-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑鹽酸鹽[Acta Cryst，2010，E66，o586]，5-(2-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑氫溴酸鹽[Acta Cryst，2007，E63，o2534]，5-(2，4-二氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑氫溴酸鹽[Acta Cryst，2010，E66，o1015]，5-(3-三 表1 4-叔丁基-2-氨基噻唑及其鹽酸鹽或氫溴酸鹽化學(xué)結(jié)構(gòu)、所屬晶系和空間群
氟甲基苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑[湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，(10)，78]和5，5’-(1，3-苯二甲基)二(4-叔丁基-2-氨基噻唑)二氫溴酸鹽一水合物[Acta Cryst.2007，E63，o2533]的單晶，經(jīng)X-射線衍射分析發(fā)現(xiàn)均為非手性晶體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)、所屬晶系和空間群列入表1。
眾所周知，由手性分子制備的單晶是手性晶體。非手性分子難以制備手性晶體[J.Am.Chem.Soc.1995，117，9083；Angew.Chem.，Int.Ed.2003，42，1725；Chem.Eur.J.2003，9，4678]。本研究發(fā)現(xiàn)式I所示的非手性分子5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的單晶是手性晶體。這項(xiàng)發(fā)明說明分子的手性是晶體手性的充分條件，但不是必要條件，即非手性分子可能形成手性晶體。
利用非手性分子形成的手性晶體的固相反應(yīng)為不對稱合成提供了另一種機(jī)遇。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了式I所示的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的還在于提供所述5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體其特征在于5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽晶體屬正交晶系，手性空間群為P2I2I2I。式I所示結(jié)構(gòu)式的化合物晶體結(jié)構(gòu)原子編號如下
本發(fā)明的目的還在于提供所述5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體中，二個(gè)N-H…O氫鍵構(gòu)成了R22(8)氫鍵環(huán)；一個(gè)N-H與二個(gè)O形成的氫鍵構(gòu)成了R12(4)氫鍵環(huán)；通過氫鍵形成超分子，從而形成手性晶體。
本發(fā)明的目的還在于提供5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備方法，其特征在于由非手性5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽在極性溶劑中結(jié)晶得到的。極性溶劑是甲醇、乙醇、丙酮中的一種或幾種。
本發(fā)明5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽制備方法按如下化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) (1)本發(fā)明提供了一種由非手性分子制備手性晶體的方法。首次提供了非手性5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽經(jīng)結(jié)晶制得5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體。利用非手性分子形成的手性晶體的固相反應(yīng)為不對稱合成提供了另一種機(jī)遇，在不對稱催化工業(yè)上具有非常重要的意義。
(2)本發(fā)明首次提供了5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體屬正交晶系，手性空間群為P2I2I2I，絕對構(gòu)型Flack參數(shù)為-0.02(13)。
(3)本發(fā)明首次提供了5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體中，二個(gè)N-H…O氫鍵構(gòu)成了R22(8)氫鍵環(huán)；一個(gè)N-H與二個(gè)O形成的氫鍵構(gòu)成了R12(4)氫鍵環(huán)；通過氫鍵形成超分子，從而形成手性晶體。



圖1是5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的分子結(jié)構(gòu)。
圖2是5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的氫鍵圖。
圖3是5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的晶體堆積圖。

具體實(shí)施例方式 以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
實(shí)施例1 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備 (1)5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的制備
5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑氫溴酸鹽溶于乙醇中，加入硝酸銀，在35℃反應(yīng)0.5h，過濾3次，回收溴化銀；濾液冷卻，減壓蒸餾，干燥得5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽，收率87.7％，135～137℃升華。
(2)5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備 5g 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽加入到20mL甲醇中，攪拌、加熱溶解，得到的溶液冷卻、室溫放置緩慢揮發(fā)，8～13天析出5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體。
實(shí)施例2 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備 6g 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽加入到25mL乙醇中，攪拌、加熱溶解，得到的溶液冷卻、室溫放置緩慢揮發(fā)，10～15天析出5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體。
實(shí)施例3 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備 4g 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽加入到18mL丙酮中，攪拌、加熱溶解，得到的溶液冷卻、室溫放置緩慢揮發(fā)，9～16天析出5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體。
實(shí)施例4 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的手性晶體結(jié)構(gòu) (1)X-射線結(jié)構(gòu)測定 選取0.45mm×0.44mm×0.21mm的單晶，在BRUKER SMART APEX 1000CCD衍射儀上收集衍射數(shù)據(jù)，利用石墨單色器單色化了的Mo Kα射線(λ＝0.071073nm)，在293K下以

掃描方式收集衍射數(shù)據(jù)，在2.3°≤2θ≤26.9°范圍收集6173個(gè)數(shù)據(jù)，其中獨(dú)立衍射點(diǎn)3128個(gè)，可觀測點(diǎn)2549個(gè)。然后運(yùn)用Bruker的SAINTPLUS程序?qū)?shù)據(jù)還原，同時(shí)運(yùn)用SADABS程序進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)吸收校正。應(yīng)用SHELXS-97和SHELXL-97程序[Sheldrick，G.M.SHELXS97 and SHELXL97，University of

Germany，1997]直接法解析和精修結(jié)構(gòu)。所有的非氫原子采用全矩陣最小二乘法進(jìn)行結(jié)構(gòu)精修。所有非氫原子都做各向異性精修。理論加氫，氫原子各向同性熱參數(shù)修正。5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的分子式為C14H18ClN3O3S，分子量343.82，晶體屬正交晶系，空間群P2I2I2I；a＝0.99374(7)nm，b＝1.13849(8)nm，c＝1.49855(10)nm，Z＝4，V＝1.6954(2)nm3，Dc＝1.347g/cm3，F(xiàn)(000)＝720，μ＝0.363mm-1，2549個(gè)可觀測點(diǎn)[I＞2σ(I)]，可觀測點(diǎn)精修最終偏離因子R＝0.0621，wR＝0.1403。Flack參數(shù)為-0.02(13)。
(2)5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的手性晶體結(jié)構(gòu) 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽的非氫原子坐標(biāo)和熱參數(shù)列于表1，部分鍵長、鍵角和氫鍵列于表2、表3和表4。
表1 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的原子坐標(biāo)(×104)和熱參數(shù)(×105nm2)
C(1)-N(1)鍵長0.1335(5)nm，均比C-N(0.1426nm)單鍵鍵長短，與C＝N雙鍵鍵長(0.133nm)相近，這是因?yàn)镹(1)原子采取的是sp2雜化，N(1)原子上的一個(gè)p電子和C(1)p電子形成雙鍵。N(2)-C(1)鍵長0.1319(5)nm，比C＝N雙鍵鍵長(0.133nm)稍短，說明N(2)原子采取的是sp2雜化，N(2)原子上的一對孤對電子參與了p-π共軛形成離域體系；C(1)-S(1)鍵長0.1730(4)nm和S(1)-C(3)鍵長0.1769(4)nm介于單雙鍵之間(0.182和0.1646nm)；S(1)原子上的一對孤對電子參與了p-π共軛形成離域體系。
表2 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的部分鍵長(nm)
表3 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的部分鍵角(°)
表4 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的氫鍵[

和°]
ix-1/2，-y+5/2，-z+1 5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示；氫鍵圖如圖2所示；晶胞堆積圖如圖3所示。
在5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體中，二個(gè)N-H…O氫鍵構(gòu)成了R22(8)氫鍵環(huán)；一個(gè)N-H與二個(gè)O形成的氫鍵構(gòu)成了R12(4)氫鍵環(huán)；通過氫鍵形成超分子，從而形成手性晶體。該晶體屬正交晶系，手性空間群P2I2I2I，絕對構(gòu)型Flack參數(shù)為-0.02(13)。
利用非手性分子形成的手性晶體的固相反應(yīng)為不對稱合成提供了另一種機(jī)遇，在不對稱催化工業(yè)上具有非常重要的意義。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)結(jié)構(gòu)式I所示的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體。
2.權(quán)利要求1所述5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體，其特征在于5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽晶體屬正交晶系，手性空間群為P212121。
3.權(quán)利要求1所述的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體，其特征在于5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽晶體中二個(gè)N-H…O氫鍵構(gòu)成了R22(8)氫鍵環(huán)；一個(gè)N-H與二個(gè)O形成的氫鍵構(gòu)成了R12(4)氫鍵環(huán)；通過氫鍵形成超分子，從而形成手性晶體。
4.權(quán)利要求1所述的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備方法，其特征在于由非手性5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽在極性溶劑中結(jié)晶得到的。
5.權(quán)利要求4所述5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備方法，其特征在于極性溶劑是甲醇、乙醇、丙酮中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了化學(xué)結(jié)構(gòu)式I所示的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體及其制備方法。I所示的5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。，5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽晶體屬正交晶系，手性空間群為P212121，絕對構(gòu)型Flack參數(shù)為-0.02(13)。5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽手性晶體的制備方法是非手性5-(4-氯苯甲基)-4-叔丁基-2-氨基噻唑硝酸鹽在極性溶劑中結(jié)晶得到的。
文檔編號C07D277/40GK101774980SQ20101906000
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者胡艾希, 覃智 申請人:湖南大學(xué)