一种可见光驱动下合成手性α-非天然氨基酸衍生物的方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光驱动下铜复合物催化的手性α

【技术实现步骤摘要】
一种可见光驱动下合成手性
α
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非天然氨基酸衍生物的方法


[0001]本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种可见光驱动下铜复合物催化的手性α
‑
非天然氨基酸衍生物的合成方法。

技术介绍

[0002]非天然氨基酸是一类非常重要的化合物，在生物学、生物化学、药物科学以及材料科学等领域具有重要的应用价值。在已报道的非天然氨基酸合成策略中，化学合成手段是制备非天然氨基酸非常重要的途径。例如，通过对20种天然氨基酸的化学修饰能够得到多种包含天然氨基酸主体结构的非天然氨基酸，包括苯丙氨酸衍生物、酪氨酸衍生物、谷氨酰胺衍生物、丙氨酸衍生物、丝氨酸衍生物、赖氨酸衍生物以及半胱氨酸衍生物等。然而，针对于手性α
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非天然氨基酸的通用合成策略尚未被开发。
[0003]在20种天然氨基酸中，甘氨酸是非常特殊的存在，可以被认为是大多数α
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非天然氨基酸的基本结构单元。因此，基于甘氨酸主体结构C（sp3）
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H键的不对称烷基化是合成α
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非天然氨基酸非常直接且简便的策略。值得注意的是，基于多肽分子甘氨酸片段的烷基化，也是实现多肽甘氨酸片段选择性修饰的重要策略。2003年，Ooi撰写的综述中详细地介绍了多种相转移催化剂作用下甘氨酸衍生物的亲电烷基化策略应用于手性α
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非天然氨基酸的合成（Ooi, T.; Maruoka, K. Chem. Rev. 2003, 103, 3013）。然而，这些策略都存在着烷基化试剂范围狭窄（例如烯丙基和苄基）、产物ee值差等缺点，并且策略无法在多肽修饰领域开展应用。此外，在前期的研究中，我们使用甘氨酸衍生物作为原料，采用脂肪酸衍生的NHPI酯和脂肪伯胺衍生的Katritzky盐作为烷基化试剂，开发了两种可见光驱动下的α
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非天然氨基酸合成方法，并成功的实现了多肽分子甘氨酸片段的烷基化修饰(Wang, C.; Guo, M.; Qi, R.; Shang, Q.; Liu, Q.; Wang, S.; Zhao, L.; Wang, R.; Xu, Z. Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 15841和Wang, C.; Qi, R.; Xue, H.; Shen, Y.; Chang, M.; Chen, Y.; Wang, R.; Xu, Z. Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 7461)。这两种方法能够合成多种结构特异性的α
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非天然氨基酸和多肽分子，然而得到的非立体选择性产物极大程度上限值了这两种策略的应用前景，即若想得到手性氨基酸或多肽分子，必须进行手性拆分的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可见光驱动下铜复合物催化的手性α
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非天然氨基酸衍生物的合成方法，以解决上述问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种可见光驱动下合成手性α
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非天然氨基酸衍生物的方法，以甘氨酸衍生物为原料，与金属铜盐和手性膦配体共同反应形成铜复合物，再与脂肪酸NHPI酯、碱和溶剂在可见光照射下反应，得到手性α
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非天然氨基酸衍生物。
[0006]为了进一步实现本专利技术，所述甘氨酸衍生物的结构式为：，式中R1为AQ或MQ，结构式如下：，R2选自烷氧基、烷氨基、氨基酸氨基或多肽氨基。
[0007]为了进一步实现本专利技术，该合成方法包括如下步骤：（1）将甘氨酸衍生物添加到具有搅拌子的干燥反应容器中，添加金属铜盐和手性膦配体，在氩气氛围中加入溶剂，搅拌后得到含有铜复合物的溶液；（2）在氩气氛围中，向步骤（1）得到的含有铜复合物的溶液中加入溶剂、脂肪酸NHPI酯和碱的混合液；（3）将反应容器转移到可见光反应器中，在
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10
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10℃下可见光照射36
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60h；（4）待反应结束后，经淬灭、乙酸乙酯萃取、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥以及减压浓缩后，通过硅胶柱层析分离纯化和洗脱，得到手性α
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非天然氨基酸衍生物。
[0008]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述甘氨酸衍生物的浓度为0.033
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0.067mmol/L。
[0009]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述金属铜盐为六氟磷酸四乙腈铜、四氟硼酸四乙腈铜或者三氟甲烷磺酸铜，金属铜盐与甘氨酸衍生物的物质的量之比为0.05:1
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0.2:1；所述手性膦配体为（S）
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联萘（3,5
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二甲苯基）膦或（R）
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联萘（3,5
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二甲苯基）膦，金属铜盐与手性膦配体的物质的量之比为1:1.1
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1:2。
[0010]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述铜复合物为铜复合物Ⅰ或铜复合物Ⅱ，铜复合物Ⅰ的结构式为：，铜复合物Ⅱ的结构式为：，式中X选自氢或者甲氧基；Ar为3,5
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二甲苯基。
[0011]为了进一步实现本专利技术，步骤（2）中所述溶剂为N,N
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二甲基甲酰胺或N,N
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二甲基乙酰胺。
[0012]为了进一步实现本专利技术，步骤（2）中所述甘氨酸衍生物与脂肪酸NHPI酯的物质的量之比为1:1.5
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1:3。
[0013]为了进一步实现本专利技术，步骤（3）中所述可见光为紫光、蓝光或白光。
[0014]为了进一步实现本专利技术，步骤（4）中所述手性α
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非天然氨基酸衍生物的结构式为，式中R1为AQ或MQ，R2选自烷氧基、烷氨基、氨基酸氨基或多肽氨基，R选自一级、二级或三级烷基，R1的结构式为：或。
[0015]为了进一步实现本专利技术，所述甘氨酸衍生物与碱的物质的量之比为1:1
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1:2。
[0016]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述金属铜盐优选三氟甲烷磺酸铜。
[0017]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述手性膦配体优选(S)
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联萘（3,5
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二甲苯基）膦。
[0018]为了进一步实现本专利技术，步骤（1）中所述溶剂优选N,N
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二甲基甲酰胺。
[0019]为了进一步实现本专利技术，步骤（2）中所述碱优选三乙烯二胺。
[0020]为了进一步实现本专利技术，步骤（3）中所述可见光优选蓝光。
[0021]为了进一步实现本专利技术，步骤（3）中所述温度优选
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10℃。
[0022]为了进一步实现本专利技术，步骤（3）所述照射时间优选60h。
[0023]为了进一步实现本专利技术，所述甘氨酸衍生物与脂肪酸NHPI酯的物质的量之比优选1:2。
[0024]为了进一步实现本专利技术，所述金属铜盐与甘氨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见光驱动下合成手性α
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非天然氨基酸衍生物的方法，其特征在于：以甘氨酸衍生物为原料，与金属铜盐和手性膦配体共同反应形成铜复合物，再与脂肪酸NHPI酯、碱和溶剂在可见光照射下反应，得到手性α
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非天然氨基酸衍生物。2.如权利要求1所述的可见光驱动下铜复合物催化的手性α
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非天然氨基酸衍生物的合成方法，其特征在于：所述甘氨酸衍生物的结构式为：，式中R1为AQ或MQ，R2选自烷氧基、烷氨基、氨基酸氨基或多肽氨基。3.如权利要求1或2中所述的可见光驱动下铜复合物催化的手性α
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非天然氨基酸衍生物的合成方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将甘氨酸衍生物添加到具有搅拌子的干燥反应容器中，添加金属铜盐和手性膦配体，在氩气氛围中加入溶剂，搅拌后得到含有铜复合物的溶液；（2）在氩气氛围中，向步骤（1）得到的含有铜复合物的溶液中加入溶剂、脂肪酸NHPI酯和碱的混合液；（3）将反应容器转移到可见光反应器中，在
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10
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10℃下可见光照射36
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60h；（4）待反应结束后，经淬灭、乙酸乙酯萃取、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥以及减压浓缩后，通过硅胶柱层析分离纯化和洗脱，得到手性α
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非天然氨基酸衍生物。4.如权利要求3所述的可见光驱动下铜复合物催化的手性α
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非天然氨基酸衍生物的合成方法，其特征在于：步骤（1）中所述甘氨酸衍生物的浓度为0.033
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0.067mmol/L。5.如权利要求4所述的可见光驱动下铜复合物催化的手性α
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非天然氨基酸衍生物的合成方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属铜盐为六氟磷酸四乙腈铜、四氟硼酸四乙腈铜或者三氟甲烷磺酸铜，金属铜盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆青，王锐，王超，齐如鹏，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：