[发明专利]一种制备手性氨基酸四氮唑类化合物的方法

说明书

本发明公开一种制备手性氨基酸四氮唑类化合物的方法，以氰基苯丙氨酸和叠氮钠为原料，以二甲基甲酰胺为溶剂，以咪唑聚合物铁盐离子液体为催化剂合成制备，具体包括将配比量的氰基苯丙氨酸、叠氮钠、咪唑聚合物铁盐离子液体和二甲基甲酰胺混合，边搅拌边升温至110～130℃，恒温反应20～30h，冷却至室温，过滤分离出咪唑聚合物铁盐离子液体催化剂，分离液用盐酸调节pH至中性，加入乙酸乙酯提取分液，取上层有机相，水洗后旋干有机溶剂，得白色固体，真空干燥后既得。

技术领域

本发明涉及一种制备手性氨基酸四氮唑类化合物的方法，属于化工中间体合成技术领域。

背景技术

四氮唑是一类含氮的杂环、具有广泛用途的物质，在医药、农药以及材料科学都有重要应用。手性氨基酸衍生物在疾病治疗、光致发光、不对称催化等方面有广泛的应用前景，其传统合成方法主要以腈和叠氮钠为原料，在路易斯酸催化下合成制得，但收率不高，尤其对手性氨基酸四氮唑类化合物的制备会消旋化。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种制备手性氨基酸四氮唑类化合物的方法，该方法采用咪唑聚合物铁盐离子液体为催化剂，不仅催化剂成本低、而且具有分散性好，催化活性高，具有手性选择性的特点。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种制备手性氨基酸四氮唑类化合物的方法，以氰基苯丙氨酸和叠氮钠为原料，以二甲基甲酰胺为溶剂，以咪唑聚合物铁盐离子液体为催化剂合成制备；其中，所述手性氨基酸四氮唑类化合物具有如下的通式：

具体制备方法包括如下步骤：

步骤一：将配比量的氰基苯丙氨酸、叠氮钠、咪唑聚合物铁盐离子液体和二甲基甲酰胺混合，边搅拌边升温至110～130℃，恒温反应20～30h，优选120℃下搅拌反应24h；

步骤二：将步骤一所得混合液冷却至室温，过滤分离出咪唑聚合物铁盐离子液体催化剂；

步骤三：将步骤二所得的分离液用盐酸调节pH至中性，加入乙酸乙酯提取分液，取上层有机相，水洗后旋干有机溶剂，得白色固体，真空干燥后既得。

该制备过程的方程式如下：

其中，所述氰基苯丙氨酸与叠氮钠的反应摩尔比为1:1～5，优选为1:2～3。

其中，所述二甲基甲酰胺的体积与叠氮钠和氰基苯丙氨酸总质量的比为5～50mL/g，优选5～15mL/g。

其中，所述咪唑聚合物铁盐离子液体的加入质量为叠氮钠和氰基苯丙氨酸总质量的10～50％，优选20～30％。

其中，所述催化剂用乙酸乙酯洗涤三次，烘干后留存以重复使用。

其中，所述乙酸乙酯的加入量与分离液的体积比为1～2:1。

其中，所述氰基苯丙氨酸为D-3-氰基苯丙氨酸、L-3-氰基苯丙氨酸、D-4-氰基苯丙氨酸和L-4-氰基苯丙氨酸中的一种或多种。

其中，所述咪唑聚合物铁盐离子液体结构通式如下：

其中，R₁为烷基中的任意一种，n取值范围50～500。

该咪唑聚合物铁盐离子液体在反应体系中起到溶剂和催化剂的双重作用，其具体通过如下步骤制备得到：

步骤a：将配比量的乙烯咪唑和氯代正丁烷混合，在40～80℃下搅拌反应5～12h，得1-乙烯基-3-正丁烷基咪唑氯化物；