[发明专利]L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐及其应用

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种新型三氟甲磺酸铵盐--L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐及其在醛、酰胺和酚三组分缩合反应中作为催化剂的应用。

(二)背景技术

三氟甲磺酸铵盐是一种新型的酸性有机催化剂。与传统的Lewis酸(如三氯化铝)和新近发展的稀土金属Lewis酸类催化剂相比，这种有机催化剂具有对水稳定、只需催化量、无重金属污染、可循环使用以及价格便宜等优点，因而是一种高效的绿色催化剂，具有良好的实际应用前景。自2000年Tanabe领导的科研小组第一次将三氟甲磺酸二苯铵盐(DPAT)用于催化等当量的羧酸与醇的酯化反应后，三氟甲磺酸铵盐在有机合成中的应用得到了极大的发展，已被用于众多酸催化反应。

近年来，有机合成技术有了飞速的发展，新理论、新反应、新试剂不断的出现，使产物收率进一步提高，合成步骤更加简单，分离操作也得以大大简化。由于多组分反应在原子经济性、环境友好、步骤的简化、资源的有效利用等方面占有很大的优势，更加接近理想的合成反应，近年来呈“井喷式”发展。传统的Lewis酸和新近发展的稀土金属Lewis酸类催化剂都被广泛的运用到各种多组分反应，例如Mannich反应、Biginelli反应、Diels-Alder反应、Hantzsch反应、Ugi反应等。作为新型的酸性有机催化剂三氟甲磺酸铵盐在该领域能得到更为广泛的应用。

由醛、酰胺和酚三组分缩合反应得到的氨基酚是一种在医药上广泛应用的药物中间体，传统的合成方法主要是利用酸性催化剂催化合成，例如碘，氯化铁，对甲苯磺酸等，但其存在反应时间较长，催化剂不易回收，同时底物适用性不广泛等缺点。

(三)发明内容

本发明要解决的首要技术问题是提供一种新型的三氟甲磺酸铵盐--L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐。

本发明所述的L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐，是由三氟甲磺酸与L-脯氨酸制备得到。

所述L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐可通过如下方法制备：在冰浴条件下，将三氟甲磺酸缓慢滴加到溶有L-脯氨酸的反应溶剂中，控制反应温度在-50～30℃之间，反应10～90分钟，经常规后处理得到L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐。

所述的反应溶剂可选自下列一种或任意几种任意比例的混合：C1～C5的卤代烷烃、C1～C8的脂肪酯、酮类、醚类、醇类、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、环己烷、水；所述的酮类优选C3～C5的酮，所述的醚类优选C3～C5的醚，所述的醇类优选C1～C5的醇；本发明所述的反应溶剂优选下列一种或任意几种任意比例的混合：C1～C5的醇、甲苯、环己烷、水。

本发明要解决的第二个技术问题是将L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐作为催化剂应用于醛、酰胺和酚三组分缩合反应中，提供一种工艺简单、成本低廉的多组分缩合产物的制备方法。

醛、酰胺和酚三组分缩合反应可用下列通式表示：

其中组分(I)为L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐。

其中组分(II)为酚，可以是苯酚、萘酚等。

其中组分(III)为醛，可以是脂肪醛或芳香醛或杂环醛。

其中组分(IV)为酰胺，可以是脂肪酰胺或芳香酰胺。

产物(V)即为得到的多组分缩合产物。

本发明所述的醛、酰胺和酚三组分缩合反应具体可采用如下技术方案：以酚和醛及酰胺为原料，在L-脯氨酸三氟甲磺酸铵盐作用下在有机溶剂中于回流温度下充分反应，反应液分离纯化即得对应的多组分缩合产物。

本发明优选所述的酚为下列之一：萘酚、苯酚。

本发明优选所述醛为下列之一：脂肪醛、芳香醛、杂环醛。

本发明所述的脂肪醛为醛基与脂肪烃基连接的醛类化合物，所述的脂肪烃基可以是脂链烃基，也可以是脂环烃基；所述的脂链烃基优选C1～C10的链烃基，如乙醛、异戊醛等；所述的脂环烃基优选C3～C7的环烃基，如环己基醛等。

本发明所述的芳香醛是醛基与芳基连接的醛类化合物，所述的芳基包括苯基、取代苯基、芳杂环并苯基等；其中取代苯基的取代基可以是一个或多个，取代基可以是烷氧基、烷基、卤素、硝基、羟基等；其中芳杂环并苯基可以是吲哚、苯并噻吩、苯并呋喃等。

本发明所述的杂环醛是醛基与杂环基团连接的醛类化合物，如呋喃醛、噻吩醛等。

本发明优选所述的酰胺为下列之一：脂肪酰胺、芳香酰胺。

本发明所述的脂肪酰胺为酰胺基与脂肪烃基连接的酰胺类化合物，所述的脂肪烃基优选C1～C10的链烃基，如乙酰胺、丁酰胺等。