一种手性衍生化试剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含氟的手性衍生化试剂及其制备方法和应用，将氟代硝基苯甲醛与氟代脯氨酸发生的取代反应合成了式（Ⅰ）所示的一种含氟的手性衍生化试剂，该方法原料廉价易得、反应条件温和、实验操作简便易行；本发明专利技术将所述含氟的手性衍生化试剂应用于对伯胺类手性物质进行检测分析，由于本发明专利技术的手性衍生化试剂与伯胺类手性化合物采用的是共价连接，结合较为牢固，衍生化后的产物产生的

【技术实现步骤摘要】
一种手性衍生化试剂及其制备方法和应用
本专利技术属于化学合成
，尤其是涉及一种手性衍生化试剂及其制备方法和应用。
技术介绍
手性是自然界的基本属性，在生命过程和物质创造中起着至关重要的作用；手性化合物的快速检测和鉴别在合成化学、药物化学和生物化学中具有重要意义。自人们认识到手性的重要性以来，在各个领域对纯光学化合物的需求大大增加，这推动了手性检测分析技术的发展，如色谱、CD光谱、荧光、核磁共振NMR等[1]。与其他方法相比，核磁共振为众多化合物提供了一种简便的方法，可以在原子水平上以多维的方式获取丰富的定性和定量结构信息；因此，该方法在手性识别、对映体过量成份量的测定、对映体绝对构型的确定以及识别机理的研究等方面是一种强有力的方法。核磁共振对分析物的手性识别通常是基于手性传感器或分析物的1HNMR共振信号进行分析；这些方法最大的缺点是复杂结构的1HNMR信号容易重叠，限制了它们的应用。19F的天然丰度为100%，利用含氟的手性衍生化试剂的19FNMR信号进行识别是开发具有广泛底物范围的手性识别系统的有效途径；19FNMR谱具有更少的氟信号重叠和非常大的化学位移范围，在手性分子中引入含19F的衍生化试剂，可以利用被分析物的不同手性产生不同的19FNMR信号从而对手性分子进行鉴别，相比1HNMR谱而言，19FNMR谱只需更短的采样时间即可获得高分辨率谱图。含氟的手性衍生化试剂在测定各种胺类手性物质已有报道；例如，D.A.Allen等报道了含氟的手性衍生化试剂甲氧基（三氟甲基）苯乙酰氯（MTPA）对脂肪族胺类手性物质进行分析[2]，然而该方法不能有效地分析芳香族胺类手性物质；含氟的手性钯配合物也被用于测定胺类手性物质[3]，基于与钯弱结合的乙腈被手性路易斯碱分析物所交换替代，产生不同的19FNMR信号对手性物质对映异构体的分析鉴别，然而该方法要求配合物与分析物的结合紧密，解离速率很慢，才可测得相应的核磁信号。参考文献：[1]C.S.Pundir,S.Lata,V.Narwal,BiosensorsfordeterminationofDandL-aminoacids:Areview,BiosensBioelectron,117(2018)373-384。[2]D.A.Allen,A.E.Tomaso,O.P.Priest,D.F.Hindson,J.L.Hurlburt,Mosheramides:Determiningtheabsolutestereochemistryofoptically-activeamines,JChemEduc,85(2008)698-700。[3]Y.Zhao,T.M.Swager,Simultaneouschiralitysensingofmultipleaminesby(19)FNMR,JournaloftheAmericanChemicalSociety,137(2015)3221-3224。
技术实现思路
本专利技术提供了一种含氟的手性衍生化试剂及其制备方法和应用，将氟代硝基苯甲醛与氟代脯氨酸发生的取代反应合成了一种含氟的手性衍生化试剂，该方法原料廉价易得、反应条件温和、实验操作简便易行；利用本专利技术的含氟的手性衍生化试剂对伯胺类手性物质进行检测分析，检测方法快速且简单，可实现对脂肪族伯胺类手性物质进行定性分析，也能有效地鉴别芳香族伯胺类手性物质。为解决上述的技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种手性衍生化试剂，具有如（Ⅰ）的通式：式（Ⅰ）；其中，X1、X2、X3中任意两个位置为基团H，剩余一个位置选自反式-2-羧基-4氟-吡咯基或顺式-2-羧基-4氟-吡咯基。所述反式-2-羧基-4氟-吡咯基选自(2R,4S)-2-羧基-4氟-吡咯基或(2S,4R)-2-羧基-4氟-吡咯基中的任意一种。所述顺式-2-羧基-4氟-吡咯基选自(2R,4R)-2-羧基-4氟-吡咯基或(2S,4S)-2-羧基-4氟-吡咯基中的任意一种。如式（Ⅰ）所示的一种手性衍生化试剂的制备方法，包括以下步骤：将第一化合物溶于乙醇，所述第一化合物选自2-氟-4-硝基苯甲醛、3-氟-5-硝基苯甲醛、4-氟-3-硝基苯甲醛中的任意一种；第二化合物溶于去离子水，所述第二化合物选自反式-4-氟-L-脯氨酸、顺式-4-氟-L-脯氨酸、反式-4-氟-D-脯氨酸或顺式-4-氟-D-脯氨酸中的任意一种；所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比小于1.0，将二者混合，调节混合后的溶液的pH为10-10.5，于室温下进行反应15min，得到所述式（Ⅰ）所示的一种手性衍生化试剂。所述调节混合后的溶液的pH采用Na2CO3-NaHCO3缓冲液。一种手性衍生化试剂在检测伯胺类手性化合物分析中的应用，具体方法为：1）在式（Ⅰ）的手性衍生化试剂中加入待测伯胺类手性化合物混合物，于25℃-40℃下进行衍生化反应15min；设置核磁共振19FNMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化后的待测伯胺类手性化合物混合物的19FNMR信号谱图，记为第一谱图；2）在式（Ⅰ）的手性衍生化试剂中分别加入所述伯胺类手性化合物中对映异构体标准物质，于25℃-40℃下反应15min；设置核磁共振19FNMR信号采集参数，进行核磁共振测试，得到衍生化后的伯胺类手性化合物中对映异构体标准物质的19FNMR信号谱图，分别记为第二谱图和第三谱图；3）将所述第一谱图、所述第二谱图和所述第三谱图进行叠加，比较所述第一谱图与所述第二谱图、所述第三谱图相对应的各个19FNMR化学位移信号，得到所述第一谱图中所述衍生化后的待测伯胺类手性化合物混合物中各个对映异构体相对应的19FNMR化学位移信号，即可鉴别出所述伯胺类手性化合物混合物中的各个对映异构体。所述伯胺类手性化合物为伯胺类手性氨基酸。所述伯胺类手性化合物为脂肪族伯胺类手性物质。所述伯胺类手性化合物为芳香族伯胺类手性物质。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供了一种含氟的手性衍生化试剂及其制备方法，利用氟代硝基苯甲醛与氟代脯氨酸发生的取代反应合成了一种含氟的手性衍生化试剂，该方法原料廉价易得、反应条件温和、实验操作简便易行，其中，以2-氟-4-硝基苯甲醛（2F5NBA）或3-氟-5-硝基苯甲醛（3F5NBA）为原料与氟代脯氨酸合成的含氟的手性衍生化试剂，产率可高达92-95%。本专利技术还提供了一种含氟的手性衍生化试剂的应用，将合成的含氟的手性衍生化试剂与伯胺类的手性氨基酸、手性脂肪酸或手性芳香胺进行共价反应形成共价连接，生成含氟的衍生化的对映异构体，基于衍生化后的产物的19FNMR对化学环境的敏感性，通过与含氟的衍生化的对映异构体的标准物质相比较，即可通过核磁共振19FNMR共振信号的位置区别出手性混合物中的各个对映异构体，实现手性混合物中对映异构体的快速分析鉴别，与现有技术相比，本专利技术含氟的手性衍生化试剂与手性化合物采用的是共价连接，结合较为牢固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性衍生化试剂，具有如（Ⅰ）的通式：/n

【技术特征摘要】
1.一种手性衍生化试剂，具有如（Ⅰ）的通式：



式（Ⅰ）；
其中，X1、X2、X3中任意两个位置为基团H，剩余一个位置选自反式-2-羧基-4氟-吡咯基或顺式-2-羧基-4氟-吡咯基。


2.根据权利要求1所述的一种手性衍生化试剂，其特征在于，所述反式-2-羧基-4氟-吡咯基选自(2R,4S)-2-羧基-4氟-吡咯基或(2S,4R)-2-羧基-4氟-吡咯基中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的一种手性衍生化试剂，其特征在于，所述顺式-2-羧基-4氟-吡咯基选自(2R,4R)-2-羧基-4氟-吡咯基或(2S,4S)-2-羧基-4氟-吡咯基中的任意一种。


4.如权利要求1中式（Ⅰ）所示的一种手性衍生化试剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将第一化合物溶于乙醇，所述第一化合物选自2-氟-4-硝基苯甲醛、3-氟-5-硝基苯甲醛、4-氟-3-硝基苯甲醛中的任意一种；第二化合物溶于去离子水，所述第二化合物选自反式-4-氟-L-脯氨酸、顺式-4-氟-L-脯氨酸、反式-4-氟-D-脯氨酸或顺式-4-氟-D-脯氨酸中的任意一种；
所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比小于1.0，将二者混合，调节混合后的溶液的pH为10-10.5，于室温下进行反应15min，得到所述式（Ⅰ）所示的一种手性衍生化试剂。


5.根据权利要求4所述的一种手性衍生化试剂的制备方法，其特征在于，所述调节混合后的溶液的pH采用Na2CO3-NaHCO3缓冲液。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄碧玲，黄少华，赵玉芬，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33