本发明涉及手性化学拆分,具体而言,涉及一种螺茚二酮类化合物的手性拆分方法。
背景技术:
1、螺茚二酮类化合物是一类非常重要的有机合成中间体,其骨架可用于制备含螺茚结构的各类衍生物,从而应用于光电材料、高分子材料、药物合成等领域。由于螺茚二酮类化合物存在手性中心,所以具有空间构型为r的右旋体和s的左旋体。
2、目前,螺茚二酮类化合物手性异构体的制备方法主要采用手性制备色谱,该方法成本高,对仪器要求严格,且使用大量的有机溶剂,负载量低,不适合规模化制备。
3、此外,文献(chem.commun.,2001,1604–1605)报道手性螺茚二酮的不对成催化合成方法,该方法以3,3'-(亚甲基双(2,1-亚苯基))双(2-二氮-3-氧代丙酸二甲酯)为起始原料,使用手性铑催化剂,经过两步反应得到了手性纯的螺茚二酮。其中手性催化剂rh2(s orr-pttl)4价格昂贵,经济性差,极大地限制了手性螺二茚酮类化合物的工业大规模化生产。
4、与手性柱分离制备和不对成催化合成相比,手性试剂拆分法使用范围更广泛,成本低廉,操作简便,能够在实验室以及工业上进行规模化制备。目前,以手性试剂拆分法制备螺茚二酮类化合物的手性异构体未见报道。因此,寻找合适的手性拆分试剂,实现螺茚二酮类化合物的手性异构体的有效合成及规模化放大制备,是非常重要的技术问题,具有重大的科学研究意义和潜在应用价值。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种螺茚二酮类化合物的手性拆分方法,以克服现有技术存在的上述缺陷。
2、本发明所述的螺茚二酮类化合物的手性拆分方法,是以手性的1,2-二苯基乙二醇为拆分试剂,将消旋体化合物(i)和手性拆分试剂发生亲核取代反应得到缩酮和另一构型起始原料的混合物,然后,该混合物经过柱层析和重结晶分离纯化得到单一异构体的缩酮,再经过酸性条件下水解和柱层析分离纯化得到r构型的螺茚二酮类化合物(ii)或者s构型的螺茚二酮类化合物(iii):
3、
4、其中,r1、r2、r3、r4均为供电子基团,可选自氢原子、取代或未取代的c1-c40的烷基、烷氧基、烷硫基、单取代氨基、二取代氨基中的任意一种。
5、优选地,所述的r或者s构型的螺茚二酮类化合物为:
6、
7、
8、所述的螺茚二酮类化合物的手性拆分方法,包含如下步骤:1将螺茚二酮类化合物的消旋体在有机溶剂中与手性拆分试剂发生亲核加成反应,得到螺茚二酮类化合物与手性拆分试剂所形成的缩酮,所述的反应条件包括温度为100℃,搅拌时间24小时;
9、2将步骤1所得的混合固体进行柱层析分离纯化;
10、3将步骤2分离的粗产品在溶剂中进行1-2次的重结晶纯化;
11、4将步骤3中获得的纯化后的化合物与酸在有机溶剂中反应,调节ph为2-3,
12、所述的反应条件包括温度为室温,搅拌时间6小时;
13、5将步骤4的混合液经有机溶剂萃取、干燥、浓缩,得到单一构型的螺茚二酮类化合物粗品;
14、6将步骤5所得粗产品进行柱层析分离纯化,得到r或者s构型的螺茚二酮类化合物。
15、经本发明拆分所获得的螺茚二酮类化合物光学异构体,其手性高效液相分析(hplc)的出峰时间与文献报道的通过不对成催化合成的r或者s构型的螺茚二酮类化合物一致,并且通过x射线单晶衍射实验,可验证拆分所得的螺茚二酮类化合物的绝对构型为r或者s构型。
16、在本发明中,手性拆分试剂十分关键,主要在于其能否与消旋体原料发生亲核取代反应得到(r,r,r)或者(s,s,s)构型的缩醛中间体,并经过柱层析和重结晶分离,从而实现拆分,得到光学纯度高的异构体。本发明已解决了上述的关键问题,所述的手性拆分剂采用特定的(r,r)或者(s,s)构型的1,2-二苯基乙二醇。
17、本发明的螺茚二酮类化合物的手性拆分方法,具有如下显著优点:
18、1、以本发明螺茚二酮类化合物消旋体的手性拆分方法获得螺茚二酮类化合物的r或者s构型的光学异构体,较之已报道的不对称催化合成方法,原料更加价廉易得,制备成本低,原子经济性高,光学纯度高。
19、2、以本发明螺茚二酮类化合物消旋体的手性拆分方法获得螺茚二酮类化合物的r或者s构型的光学异构体,较之手性柱分离制备的方法,操作简便,制
20、备成本大幅度降低,减少有机溶剂消耗,更加绿色环保,易于规模化制备。综上所述,本发明技术未见文献报道,较之现有制备方法和技术,具有新颖性、创造性、实用性及显著的科技进步。
1.一种螺茚二酮类化合物消旋体的化学拆分方法,其特征在于,所述的螺茚二酮类化合物消旋体具有式(i)所示的结构:
2.如权利要求1所述的螺茚二酮类化合物消旋体的拆分方法,其特征在于,包括如下步骤:以手性的1,2-二苯基乙二醇为拆分试剂,将消旋体化合物(i)和手性拆分试剂发生亲核取代反应得到缩酮和另一构型起始原料的混合物,然后,该混合物经过柱层析和重结晶分离纯化得到单一异构体的缩酮,再经过酸性条件下水解和柱层析分离纯化得到r构型的螺茚二酮类化合物(ii)或者s构型的螺茚二酮类化合物(iii)
3.如权利要求1或2所述的一种r取代基为h的右旋构型螺茚二酮a01的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.如权利要求1或2所述的一种r取代基为h的左旋构型螺茚二酮a02的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求3所述合成步骤所得的化合物a01的手性hplc测试,其特征在于,高效液相色谱仪为岛津液相色谱仪lc-20at,手性色谱柱型号为大赛路chiralcel od-h 5μm 4.6×250mm,流动相为正己烷:异丙醇=95:5,流速为0.8ml/min;柱温箱温度为25℃,最终测试所得ee值为99.66%。
6.如权利要求4所述合成步骤所得的化合物a02的手性hplc测试,其特征在于,高效液相色谱仪为岛津液相色谱仪lc-20at,手性色谱柱型号为大赛路chiralcel od-h 5μm 4.6×250mm,流动相为正己烷:异丙醇=95:5,流速为0.8ml/min;柱温箱温度为25℃,最终测试所得ee值为99.70%。
