[发明专利]一种手性咪唑啉酮类离子液体催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种手性咪唑啉酮类离子液体催化剂的制备方法，其特点是以L-羟基酪氨酸为原料，经反应得到(s)-5-(4-炔丙基苄基)-2，2，3-三甲基-4-氧咪唑烷后与3-叠氮基氯丙烷经Click反应得到催化剂的前体，然后将催化剂前体与N-甲基咪唑反应得手性咪唑啉酮离子液体催化剂的氯盐，最后将氯盐与不同阴离子的无机金属化合物通过复分解反应就得到了一系列含有不同阴离子的手性咪唑啉酮类离子液体催化剂Ⅰ-Ⅵ。本发明与现有技术相比具有工艺简单，操作方便，环保、绿色，能够在温和的反应条件下进行高产率的有机合成，极大地提高了催化剂在反应中的活性和立体选择性。

主权项

1.一种手性咪唑啉酮类离子液体催化剂的制备方法，其特征在于以L-羟基酪氨酸为催化剂原料，通过点击化学(Click)反应合成手性咪唑啉酮离子液体的氯盐，然后将该氯盐与不同阴离子的金属盐进行复分解反应制得如下结构式的手性咪唑啉酮类离子液体催化剂，其中X分别为：Cl^-、PF₆^-、NO₃^-、OAc^-、BF₄^-、NTf₂^-和OTf^-，具体制备包括以下步骤：a、在0℃温度和氩气保护下，将L-羟基酪氨酸和无水甲醇按重量比为1∶6.7搅拌混合后滴加亚硫酰氯，然后加热至65℃回流反应12小时，反应结束后经浓缩得产物为L-羟基酪氨酸的甲酯盐酸盐，L-羟基酪氨酸与亚硫酰氯的重量比为1∶1.25，L-羟基酪氨酸和亚硫酰氯为化学纯；b、将上述产物甲酯盐酸盐与四氢呋喃/甲醇溶液、碳酸氢钠和Boc-酸酐按重量比为1∶0.72∶8.1∶0.9混合，在室温下搅拌22小时，反应结束后蒸干溶剂，然后用二氯甲烷溶解，经水洗、干燥和过滤、浓缩后再用二氯甲烷重结晶得(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(羟基)苯基)-丙酸甲酯，二氯甲烷与甲酯盐酸盐的重量比为2∶1，四氢呋喃/甲醇溶液按四氢呋喃与甲醇的体积比为1∶0.33配制；c、将上述产物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(羟基)苯基)-丙酸甲酯与无水碳酸钾、无水N，N-二甲基甲酰胺和3-溴丙炔按重量比为1∶1.4∶6.32∶0.63混合，在室温和氩气保护下搅拌16h，TLC跟踪，反应结束后向反应液中加纯水，用乙酸乙酯萃取，合并有机相后分别用饱和的碳酸氢钠和氯化钠水溶液进行洗涤，然后经无水硫酸钠干燥、浓缩和柱层析得黄色液体化合物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯；d、将上述产物(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯与二氯甲烷混合后，在0℃和氩气的保护下滴加三氟乙酸，搅拌0.5小时后常温下继续搅拌1小时，反应结束后加入与三氟乙酸等摩尔的饱和碳酸氢钠水溶液，并用乙酸乙酯萃取，合并有机相后经水洗、旋干后得产物(s)-2-胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯，(s)-2-叔丁基酰胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯与三氟乙酸和二氯甲烷的重量比为3.5∶1.3∶1；e、将上述产物(s)-2-胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酸甲酯与甲胺醇溶液按重量比为1∶2.12混合，在室温和氩气的保护下搅拌24小时，TLC跟踪，反应结束后蒸干溶剂后得淡黄色的固体为(s)-2-胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酰胺，甲胺醇溶液为化学纯；f、将上述产物(s)-2-胺基-3-(4-(炔丙基)苯基)-丙酰胺与对甲基苯磺酸、无水甲醇和无水丙酮按重量比为1∶0.008∶8.48∶1.59混合，在60℃下回流24h，反应结束后将溶液旋干，经柱层析或重结晶得到淡黄色的固体为(s)-5-(4-炔丙基苄基)-2，2，3-三甲基-4-氧咪唑烷；g、将上述产物(s)-5-(4-炔丙基苄基)-2，2，3-三甲基-4-氧咪唑烷与碘化亚酮、N，N-二异丙基乙胺、3-叠氮基氯丙烷和叔丁醇/水溶液按重量比为1∶0.035∶2.3∶0.49∶7.6混合，在室温和氩气保护下搅拌24小时，反应结束后经过滤、水洗和乙酸乙酯萃取，合并有机相后旋干、柱层析后得黄色的粘稠状液为(s)-1-(3-氯丙基)-4-甲基-4((4-((1，2，2-三甲基-5-氧咪唑烷-4-烷基)甲基)-苯氧基)甲基)三氮唑，叔丁醇/水溶液按叔丁醇与纯水体积比为2∶1配制；h、将上述产物(s)-1-(3-氯丙基)-4-甲基-4((4-((1，2，2-三甲基-5-氧咪唑烷-4-烷基)甲基)-苯氧基)甲基)三氮唑与无水乙腈按重量比为1∶11.2混合后，滴加N-甲基咪唑，在室温和氩气保护下回流24h，得咪唑啉酮类离子液体为(s)-1-(1-甲基-3-二氮唑丙基)-4-甲基-4((4-((1，2，2-三甲基-5-氧咪唑烷-4-烷基)甲基)-苯氧基)甲基)三氮唑氯，(s)-1-(3-氯丙基)-4-甲基-4((4-((1，2，2-三甲基-5-氧咪唑烷-4-烷基)甲基)-苯氧基)甲基)三氮唑氯与N-甲基咪唑的重量比为1∶11.2；i、将上述产物(s)-1-(1-甲基-3-二氮唑丙基)-4-甲基-4((4-((1，2，2-三甲基-5-氧咪唑烷-4-烷基)甲基)-苯氧基)甲基)三氮唑氯与无机金属盐按摩尔比为1∶1进行复分解反应后得咪唑啉酮类离子液体催化剂Ⅰ-Ⅵ。