專利名稱：一種Aldol反應(yīng)催化劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化有機(jī)合成領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種Aldol反應(yīng)催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
環(huán)糊精(cyclodextrin,簡(jiǎn)稱CD)是由j-(+)_卩比喃葡萄糖單元通過(guò)O"-I, 4_糖苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖，呈截頂圓錐狀，具有“內(nèi)腔疏水，外壁親水”的特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。但在環(huán)糊精母體分子中只有羥基一種官能團(tuán)，羥基間易形成分子內(nèi)氫鍵，因而環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的剛性，在與具有各種形狀和官能團(tuán)的客體分子相互作用時(shí)，環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)很難發(fā)生相應(yīng)的拓?fù)渥兓Ｍ瑫r(shí)，環(huán)糊精僅溶于水和少數(shù)強(qiáng)極性有機(jī)溶劑，限制了其在有機(jī)溶劑中的應(yīng)用(泛Rev. 2003, 103, 4147)。為了改變環(huán)糊精的物理和化學(xué)性質(zhì)，可以選擇性地對(duì)環(huán)糊精的羥基進(jìn)行化學(xué)修飾，將羥基轉(zhuǎn)化成目標(biāo)官能團(tuán)，進(jìn)而構(gòu)筑成各種人工合成酶或人工合成金屬酶。環(huán)糊精特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其逐漸成為構(gòu)筑人工合成酶的優(yōu)良結(jié)構(gòu)單元?；诃h(huán)糊精構(gòu)筑的人工合成酶，主要是以適當(dāng)?shù)木哂写呋钚缘挠袡C(jī)分子修飾環(huán)糊精，形成環(huán)糊精衍生物。借助環(huán)糊精空腔與底物的包結(jié)作用，將有機(jī)合成反應(yīng)從有機(jī)相轉(zhuǎn)移到水相，綠色環(huán)保。同時(shí)包結(jié)作用也相對(duì)拉近了底物和催化活性中心的距離并固定了二者的相對(duì)位置，往往可以顯著提高有機(jī)合成反應(yīng)的反應(yīng)速率、區(qū)域選擇性及對(duì)映選擇性。Aldol反應(yīng)是一類重要的形成C-C鍵的有機(jī)合成方法，目前該類反應(yīng)中，效果比較好的催化劑為脯氨酸衍生物及其類似物，但該類催化劑大多需要在有機(jī)溶劑中使用。基于環(huán)糊精構(gòu)筑類似的Aldol反應(yīng)催化劑作為人工合成酶，不僅可以將有機(jī)合成反應(yīng)從有機(jī)相轉(zhuǎn)移到水相，綠色環(huán)保，而且由于環(huán)糊精空腔對(duì)底物的包結(jié)作用，往往可以取得優(yōu)秀的對(duì)映選擇性，并且表現(xiàn)出一定的底物選擇性，具有很好的仿生催化效果。因此，開(kāi)發(fā)合成基于環(huán)糊精的Aldol反應(yīng)催化劑作為人工合成酶具有較強(qiáng)的理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種Aldol反應(yīng)催化劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的Aldol反應(yīng)催化劑為⑶-2-氨甲基吡咯烷修飾的環(huán)糊精，0 )-2-氨甲基卩比咯燒修飾的環(huán)糊精，(5)-2-氨甲基哌唳修飾的環(huán)糊精和0 )_2_氨甲基哌啶修飾的P-環(huán)糊精，其修飾位置均為環(huán)糊精C-6位置，修飾基團(tuán)為C )-2-氨甲基批咯燒，0 )_2_氨甲基卩比咯燒，(5)-2-氨甲基哌唳和0 )-2-氨甲基哌唳,其結(jié)構(gòu)式如下所示權(quán)利要求
1.一種Aldol反應(yīng)催化劑，其特征在于包括(5)-2-氨甲基吡咯烷修飾的環(huán)糊精，0 )-2-氨甲基卩比咯燒修飾的環(huán)糊精，(5)-2-氨甲基哌唳修飾的環(huán)糊精和0 )_2_氨甲基哌啶修飾的環(huán)糊精，其修飾位置均為環(huán)糊精C-6位置，修飾基團(tuán)為C )-2-氨甲基批咯燒，0 )_2_氨甲基卩比咯燒，(5)-2-氨甲基哌唳和0 )-2-氨甲基哌唳,其結(jié)構(gòu)式如下所示
2.—種權(quán)利要求I所述Aldol反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟將單味-O-P-甲苯磺酰基)-/ -環(huán)糊精和相應(yīng)的氨基化合物溶于無(wú)水極性非質(zhì)子溶劑中，于氮?dú)鈿夥障?，在反?yīng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)，將所得反應(yīng)混合物冷卻到室溫后，緩慢滴加到丙酮中，抽濾，用無(wú)水乙醇洗滌所得固體，并在純水中進(jìn)行重結(jié)晶，分別經(jīng)丙酮、水洗，真空干燥后制得產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述單￠-0-/7-甲苯磺?；?-/ -環(huán)糊精與相應(yīng)氨基化合物的摩爾比為I:廣1:500。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述無(wú)水極性非質(zhì)子溶劑為乙腈、環(huán)丁砜、六甲基磷酰胺、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于反應(yīng)溫度為5(T160°C，反應(yīng)時(shí)間為6.0h"96. Oh。
6.權(quán)利要求I所述Aldol反應(yīng)催化劑在水相不對(duì)稱Aldol加成反應(yīng)中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟^fAldol反應(yīng)催化劑和芳香醛溶于CH3COONa-HCl緩沖液中，室溫下攪拌，然后加入丙酮，將反應(yīng)混合物攪拌反應(yīng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，乙酸乙酯萃取并合并有機(jī)層，飽和NaCl水溶液洗所得有機(jī)層，無(wú)水Na2SO4干燥，減壓脫溶，得淺黃色油狀液體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的芳香醛為具有如下通式結(jié)構(gòu)的化合物
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種Aldol反應(yīng)催化劑及其制備方法與應(yīng)用。該Aldol反應(yīng)催化劑為(S)-2-氨甲基吡咯烷修飾的β-環(huán)糊精，(R)-2-氨甲基吡咯烷修飾的β-環(huán)糊精，(S)-2-氨甲基哌啶修飾的β-環(huán)糊精和(R)-2-氨甲基哌啶修飾的β-環(huán)糊精。該Aldol反應(yīng)催化劑可通過(guò)單(6-O-p-甲苯磺?；?-β-環(huán)糊精與相應(yīng)的氨基化合物在極性非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行親核取代反應(yīng)而制得。該合成方法具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。該Aldol反應(yīng)催化劑作為人工合成Aldol酶催化水相Aldol反應(yīng)，可取得優(yōu)異的對(duì)映選擇性。
文檔編號(hào)C07C205/45GK102626655SQ201210082078
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者沈海民, 紀(jì)紅兵 申請(qǐng)人:中山大學(xué)