一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物及其合成方法，本发明专利技术方法是在过渡金属催化剂存在下，有机溶剂中，N‑芳基甘氨酸酯和亚磷酸酯类化合物进行加热反应制得α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物，该类化合物的结构经

【技术实现步骤摘要】
一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物及其合成方法
本专利技术属于有机合成领域，涉及α-取代α-氨基酸类化合物的合成，特别涉及α-氨基酸衍生物α-磷酰化的合成方法。
技术介绍
脱氢交叉偶联(DehydrogenativeCross-Coupling)反应作为一种在氧化条件下，直接利用反应底物中的两个碳-氢键进行脱氢偶联形成新的碳-碳键或碳-杂键的新型有机合成反应备受化学家们的青睐。与传统的有机合成方法相比，该类反应不需要对反应底物预先官能团化，使合成路线更加简便，原子利用率更高，反应效率提高。近年来，过渡金属催化的脱氢交叉偶联反应在现代有机合成化学中发展迅猛。含磷有机物普遍存在于生物活性分子、阻燃剂、萃取剂和含磷配体当中，利用过渡金属催化脱氢交叉偶联无疑是构建碳-磷最为简便有效的合成方法。α-氨基酸广泛存在于自然界的天然产物和生物活性分子当中。其中，α-氨基磷酸酯类化合物因其重要的生物活性和农药活性等，使其通过构建碳-磷键得到α-氨基磷酸酯类化合物具有非常重要的应用价值。然而，到目前为止，利用过渡金属催化α-氨基酸酯类化合进行α-磷酰化的交叉脱氢偶联反应构建碳-磷键报道罕见。2013年，杨尚东等人报道了铜催化α-氨基酮和二苯基磷氧化合物的氧化偶联反应合成亚胺基磷酸酯。2016年，李朝军课题组报道了N-芳基甘氨酸酰胺与亚磷酸二酯的脱氢交叉偶联反应。但是，N-芳基甘氨酸酯在该反应体系中不能有效进行交叉脱氢偶联。据我们所知，催化α-氨基酸酯类化合进行α-磷酰化的交叉脱氢偶联反应目前还未见任何专利和文献报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种过渡金属催化α-氨基酸衍生物进行α-酰亚胺化制备α-磷酰化α-氨基酸酯类化合物的绿色合成方法。它是一种新型合成α-取代的α-氨基酸衍生物的重要方法。本方法以商业易得的过渡金属盐作为催化剂，空气作为终端氧化剂，通过α-氨基酸酯和亚磷酸酯的直接交叉脱氢偶联，一步合成α-氨基酸酯的α-磷酰化产物。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种α-氨基酸酯类化合物α-磷酰化的合成方法，其化学选择性好、原子经济性高并且环境友好。本合成方法反应条件温和、操作简便、绿色环保，同时产品纯度高、便于分离提纯，可适用于较大规模的合成应用。本专利技术采用如下技术方案：一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其结构式如式(I)所示：(I)其中，R1可以是供电子基团或吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是烷基；所述吸电子基团可以是苯基。R2是各种烷基或者烯丙基。当R2是烷基时，可以是甲基、乙基、异丙基、叔丁基或者苄基。R3可以是各种烷基或苄基。优选的，所述烷基非限定性地例如可为甲基、乙基、异丙基、叔丁基。本专利技术一种α-氨基酸酯类化合物α-磷酰化的合成方法，包括以下步骤：在催化剂存在下，有机溶剂中，采用N-芳基甘氨酸酯(II)和亚磷酸二酯类化合物(III)作为反应底物，搅拌反应12小时，至TLC检测反应完全，旋蒸浓缩后经柱层析分离，可高效制得产物α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物(I)。反应通式如下：(II)(III)(I)在本专利技术所述的制备方法中，所述催化剂为CoO、CoCl2、Co(OAc)2、Co(ClO4)2•6H2O、CuO、CuCl2或者Cu(OTf)2，优选为Co(ClO4)2•6H2O；按摩尔百分比计，催化剂的量为式(III)所示化合物的10mol%。优选的，所述步骤中的有机溶剂为乙腈或1,2-二氯乙烷，最优选为乙腈。优选的，所述步骤中的温度为室温至100℃，最优选为80℃。在本专利技术所述的制备方法中，式(II)所示的化合物和式(III)所示的化合物的摩尔比优选为1：1-10，最优选为1：8。相较于现有技术，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术一种α-氨基酸酯类化合物α-磷酰化的合成方法是一种具有操作简便、反应条件温和、原子经济性高并且环境友好等优点的工艺流程。本专利技术采用商业易得的钴盐作催化剂，空气为终端氧化剂，反应操作简便，条件温和并且绿色环保，产物易于分离提纯，可适用于较大规模的制备，具有较好的应用前景。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯(0.2mmol),亚磷酸二乙酯(1.6mmol)和六水合高氯酸钴(0.02mmol)加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂(2mL)并将反应试管置于空气氛围中80oC油浴下反应12小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3a，产率为83%。3a化合物的结构表征数据如下：3alightyellowsolid;mp75.2-76.4°C;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.00(d,J=6.4Hz,2H),6.61(dd,J=5.4Hz,J=1.4Hz,2H),4.47(d,J=18.4Hz,1H),4.27-4.17(m,6H),2.24(s,3H),1.36-1.31(m,6H),1.27(t,J=5.6Hz,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ168.5(d,J=2.4Hz),143.8(d,J=9.0Hz),129.8,128.8,114.2,64.2(d,J=4.5Hz),63.6(d,J=4.7Hz),62.2,56.8(d,J=118.0Hz),20.5,16.5(d,J=4.8Hz),16.4(d,J=5.4Hz),14.1;HRMS(ESI)calcdforC15H25NO5P(M+H)+330.1465,found330.1467.实施例2空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯(0.2mmol),亚磷酸二甲酯(1.6mmol)和六水合高氯酸钴(0.02mmol)加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中。然后向试管中加入乙腈溶剂(2mL)并将反应试管置于空气氛围中80oC油浴下反应12小时。待反应结束后，冷却至室温，溶剂用旋转蒸发仪减压蒸馏除去，残留物经柱层析分离纯化得到纯净的淡黄色固体3b，产率为95%。3b化合物的结构表征数据如下：3blightyellowsolid;mp69.2-70.1°C;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.01(d,J=6.4Hz,2H),6.61(dd,J=6.8Hz,2H),4.52(d,J=19.2Hz,1H),4.30-4.23(m,2H),3.86(s,3H),3.84(s,3H),2.24(s,3H),1.28(t,J=6.4Hz,3H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ168.3(d,J=2.6Hz),143.7(d,J=9.4Hz),129.9,129.0,114.3,62.4,56.5(d,J=119.4Hz),54.5(d,J=4.6Hz),53.9(d,J=5.3Hz),20.5,14.1;HRMS(ESI)calcdforC13H19NO5P(M-H)-300.1006,found300.1003.实施例3空气氛围下将N-4-甲苯基甘氨酸乙酯(0.2mmol),亚磷酸二异丙酯(1.6mmol)和六水合高氯酸钴(0.02mmol)加入到带有搅拌磁子的干燥反应试管中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物，其特征在于，其结构式如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其特征在于，其结构式如式(I)所示：(I)其中，R1为供电子基团或吸电子基团；R2为烷基或者苄基；R3为烷基或者苄基。2.根据权利要求1所述的α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其特征在于，所述的R1为供电子基团时，具体是甲基；所述R1为吸电子基团时，具体是苯基。3.根据权利要求1所述的α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其特征在于，所述的R2是烷基时，具体为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苄基。4.根据权利要求1所述的α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其特征在于，所述的R3是烷基时，具体为甲基、乙基、异丙基、叔丁基。5.一种α-氨基酸酯类化合物α-磷酰化的合成方法，包括以下步骤：在催化剂存在下，有机溶剂中，采用N-芳基甘氨酸酯(II)和亚磷酸酯化合物(III)作为反应底物，搅拌12小时，至TLC检测反应完全，旋蒸浓缩后...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝志强，肖利金，郭栋，季久健，陈旭，谢宗波，乐长高，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36