[发明专利](E)-4-羟基-3-甲基-2-丁烯基胺及玉米素的合成方法

说明书

本发明涉及一种(E)‑4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁烯基胺及玉米素的合成方法，(E)‑4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁烯基胺的合成方法包括以下步骤：用(E)‑1,4‑二溴‑2‑甲基丁‑2‑烯合成化合物Ⅰ，化合物Ⅰ的化学式为在化合物Ⅰ中添加醋酸盐与溶剂，惰性气体条件下反应至结束，然后加入碱性溶液并反应至结束，最后加入浓盐酸与溶剂，惰性气体条件下反应结束至结束，纯化即得。反应步骤较简单，不用对氨基进行保护，且反应结束蒸馏即可实现对(E)‑4‑羟基‑3‑甲基‑2‑丁烯基胺的纯化，降低生产成本。

技术领域

本发明属于精细化学品合成工艺技术领域，具体涉及一种(E)-4-羟基-3-甲基-2-丁烯基胺及玉米素的合成方法。

背景技术

玉米素，即6-反式-4-羟基-3-甲基-丁-2-烯基氨基嘌呤是一种天然的细胞分裂素，玉米素具有多种用途，例如可用于促进细胞分裂，主要是促进细胞质的分裂，促进芽的分化，在组织培养中，其和生长素相互作用，控制根芽的分化形成，延缓叶片衰老，延缓叶绿素和蛋白质降解速度，现已可人工合成。

现有技术中有多种合成玉米素的方法，关键在于玉米素合成前体E)-4-羟基-3-甲基-2-丁烯的合成。Synthesis of trans-4-Amino-1-hydroxy-2-methyl-2-butene fromIsoprene[Motoyoshi OHSUGI等，Agricultural and Biological Chemistry,38.10(1974):1925-1928],公开了几种合成玉米素的路线，主要是利用异戊二烯合成(E)-4-(邻苯二甲酰亚胺)-2-甲基-2-丁烯基乙酸酯，之后再合成(E)-4-羟基-3-甲基-2-丁烯，即玉米素合成前体，最后再合成玉米素，玉米素合成前体的过程较为复杂。Large-ScaleSynthesis of(E)-4-Amino-2-Methylbut-2-en-1-ol:Key Building Block for theSynthesis of trans-Zeatin[J Pei等，Asian Journal of Chemistry,26,23(2014)：8155-8157]公开了这一种合成玉米素的方法，该方法以异戊二烯为原料，在0℃下，在二氯甲烷(32L)中的(E)-1,4-二溴-2-甲基丁-2-烯(4kg，17.5mol)中加入六亚甲基四胺(2.46kg，17.5mol)，然后使混合物温热至室温。将其搅拌过夜并过滤。将获得的白色固体干燥，合成了1-[(E)-4-溴-3-甲基-2-丁烯基]-1-氮杂-3,5,7-三氮杂-三环[3.3.1.1]癸烷溴，之后利用1-[(E)-4-溴-3-甲基-2-丁烯基]-1-氮杂-3,5,7-三氮杂-三环[3.3.1.1]癸烷溴合成4-羟基-3-甲基丁-2-烯基氨基甲酸叔丁酯，即向2(4kg，12.4mol)的甲醇(10L)溶液中加入浓盐酸(6L)。将其以约29mol溶解，并将混合物加热至回流2小时。将所得溶液冷却至0℃，然后过滤。将滤液浓缩至其体积的一半，再次冷却至0℃并过滤。将滤液浓缩至干，得到3kg的中间物，为无色油。向碳酸钠(4.82kg，37.2mol)和Boc酸酐(2.7kg，12.4mol)的乙酸乙酯(16L)和水(24L)溶液中滴加上述获得的3(3kg)的乙酸乙酯溶液。在0℃，然后将混合物温热至室温。将其搅拌过夜，并将水相用乙酸乙酯萃取。合并的有机相用盐水洗涤并经Na 2SO4干燥。蒸发，得到2.7kg的N-Boc保护的中间体的衍生物，为无色油。向以上获得的无色油的95％乙醇(15L)溶液中加入乙酸钠(1.52kg，18.6mol)，并将反应混合物回流4小时。将所得溶液冷却至室温，并将20％的氢氧化钠水溶液(34L，19.6mol)加入到反应混合物中，将其回流2h，然后蒸发。所得残余物用乙酸乙酯(10L)和水(10L)分层，水相用乙酸乙酯(3×10L)萃取。合并的有机相用饱和碳酸氢钠溶液和盐水洗涤，经Na ₂SO ₄干燥。浓缩滤液，得到2.5kg的4-羟基-3-甲基丁-2-烯基氨基甲酸叔丁酯。然后合成了(E)-4-氨基-2-甲基丁-2-烯-1-醇：向2.5kg 4在二氯甲烷(3.5L)中的溶液中加入三氟乙酸(1.4kg，12.4mol)。将混合物搅拌2小时，然后用氢氧化钠中和，浓缩。将残余物在60℃在高真空(0.01mmHg)下蒸馏，以60％的产率得到751g的(E)-4-氨基-2-甲基丁-2-烯-1-醇。向6-氯嘌呤(656g，4.25mol)和三乙胺(516g，5.1mol)在丁醇(1.8L)中的溶液中加入(E)-4-氨基-2-甲基丁-2-烯-1-醇(430g，4.25mol)。将反应混合物加热至回流4小时，然后缓慢冷却至室温。蒸发溶剂，并将残余物用水和乙醇两次重结晶，以白色固体形式得到661g玉米素。该方法，从1-[(E)-4-溴-3-甲基-2-丁烯基]-1-氮杂-3,5,7-三氮杂-三环[3.3.1.1]癸烷溴合成(E)-4-氨基-2-甲基丁-2-烯-1-醇的方法过于复杂，有多个步骤且需要分离中间体，同时还要对氨基进行保护，成本较高，不适合大规模生产。