手性1,2-二胺类化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化合物合成技术领域，具体的说是设及一种手性1，2-二胺类化 合物及其制备方和所述手性1，2-二胺类化合物的应用。
【背景技术】
[0002] 手性化合物（chiralcompounds)是指分子量、分子结构相同，但左右排列相反，如 实物与其镜中的映体。人的左右手、结构相同，大姆至小指的次序也相同，但顺序不同，左手 是由左向右，右手则是由右向左，所W叫做"手性"。也就是指一对分子。由于它们像人的两 只手一样彼此不能重合，又称为手性化合物。
[0003] 其中，手性1，2-二胺类化合物是手性化合物中重要的一种。手性1，2-二胺类化 合物对于药物中间体特别是杂环结构化合物的合成和功能材料的制备来说是一类重要的 构建单元。合成手性1,2-二胺类化合物的经典方法主要是不对称的Strecker反应。但是 运些方法存在着许多缺点，例如1)使用剧毒的氯基试剂，不利于产物的后续应用及官能团 化；2)反应底物局限与芳基取代的亚胺底物，无法实现氮上带脂肪链取代基产物的合成； 3)无法直接应用简单的脂肪链一级胺做亲核基团；4)无法同时实现产物的高产率及高对 映选择性。
[0004] 因此，我们迫切需要一种新的手性1，2-二胺类化合物的方法来克服现有技术中 特别是W上所述的缺陷。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种手性1，2-二胺类化合 物及其制备方法和应用，W克服现有手性1，2-二胺化合物应用范围受限，制备条件苛刻、 产率低工艺复杂等技术问题。
[0006] 为了实现上述发明目的，作为本发明的一方面，提供了一种手性1,2-二胺化合 物。所述手性1,2-二胺化合物分子结构通式为下述（I):
[0007]
阳00引式中，Ri、R2和R3为相同或不相同的C1-C2。烷基、C1-C2。杂烷基、C3-C2。环烷基、C3-C20杂环烷基、〔2-〔2。締基、C厂〔2。杂締基、C；5-〔2。环締基、C；5-〔2。杂环締基、C厂〔2。烘基、C厂〔20杂 烘基、C3-C2。环烘基、C3-C2。杂环烘基、C1-C2。烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳 基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基（Ci-Cj烷基、杂芳基（Ci-Cj烷基、C2-C2。締基（Ci-Cj烧 基、C2-C2。烘基（Ci-Cj烷基、氯基（Ci-Cj烷基、烷基氧基幾基烷基中的任一种；R4为氯基、 Ci-Cw醋基、C1-C2。杂烷基中的任一种。
[0009] 作为本发明的另一方面，提供了一种手性1，2-二胺化合物的制备方法，包括如下 步骤：
[0010] 分别提供如下结构式表示的胺类化合物A、硝基締控化合物B:
[0011]
[0012] 将所述胺类化合物A、所述硝基締控化合物B加入含有氮杂卡宾催化剂、质子添加 剂、碱试剂和吸水添加剂的反应体系中于-80-25°C溫度下进行反应，得到如下结构通式为 (I)所示的手性1，2-二胺类化合物：
[0013]
[0014] 其中，所述化合物A、B和（I)结构式中的Ri、R2和R3为相同或不相同的C1-C20 烷基、Ci-Cz。杂烷基、C3-〔2。环烷基、C3-〔2。杂环烷基、C2-〔2。締基、C2-〔2。杂締基、C3-〔2。环締 基、C3-C2。杂环締基、C2-〔2。烘基、C2-〔2。杂烘基、C3-C2。环烘基、C3-C2。杂环烘基、C1-〔2。烧氧 基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基（Ci-Cj烷基、杂芳 基咕-〔2。）烷基、〔2-〔2。締基（Ci-Cz。）烷基、〔2-〔2。烘基（Ci-Cz。）烷基、氛基咕-〔2。）烷基、烧 基氧基幾基烷基中的任一种；R4为氯基、C1-C2。醋基、C1-C2。杂烷基中的任一种。
[0015] 作为本发明的又一方面，本发明提供了上述本发明手性1,2-二胺类化合物或者 由上述本发明手性1，2-二胺类化合物的制备方法制备的手性1，2-二胺类化合物在药物中 间体的合成和功能材料的制备中的应用。
[0016] 与现有技术相比，上述本发明手性1,2-二胺类化合物具有典型的高官能团化结 构，如含吸电子基团及氨基的手性季碳原子，因此，其具有与其他手性1，2-二胺类化合物 一致的特性，因此可广泛用于药物中间体的合成和功能材料的制备，因此，加强了其在药物 领域中的应用。
[0017] 上述本发明手性1，2-二胺类化合物制备方法与现有技术相比，具有W下优点：
[0018] 1.采用有机小分子不对称催化体系，可W实现整体反应体系的严格无金属化，反 应过程安全可控，简化了制备生产过程中操作；
[0019] 2.反应通过使用简单的脂肪链胺试剂作为亲核试剂，进攻β位带有吸电子基团 的硝基締控底物，从而避免剧毒氯基试剂对亚胺底物亲核进攻实现目标产物时所引入的剧 毒物质及底物的局限性，从而高效而绿色地制备具有高对映选择性、范围极其广泛的目标 产物前体，进而通过简单的还原反应得到具有潜在应用价值的手性1，2-二胺类化合物。
[0020] 3.本发明所述方法本质上属于共辆加成反应，因此反应物的原子利用率高；
[0021] 4.反应物选用简单易得的脂肪链一级胺化合物W及由商业化的带吸电子基幾基 化合物转化而来的硝基締控作为反应物，原料非常容易获得，且反应前该类反应物无需进 行额外的修饰保护，可W直接用于制备生产，简化了操作步骤，缩短了反应路线；而且正向 反应速率高，显著提高了其生产效率；
[0022] 5.由于上述第1至第4中的优点，工艺简单、对反应条件要求低，且反应过程安 全可控，原子利用率和生产效率高，对环境污染压力小，因此，该方法显著降低了制备手性 1，2-二胺类化合物的生产成本，也极大拓展该类化合物的可设计性及应用前景。
[0023] 正是由于本发明手性1，2-二胺类化合物具有典型的高官能团化结构和上述制备 方法的进步性，因此，其可广泛用于药物中间体的合成和功能材料的制备，且能有效降低药 物中间体和功能材料制备的经济成本，并提供了其对环境的友好性。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，W下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 本发明实施例中所设及的化合物及其衍生物均是按照IUPAC(国际纯粹与应用化 学联合会）或CAS(化学文摘服务社，位于俄亥俄州哥伦布市）命名系统命名的。因此，本 发明实施例中具体设及到的化合物基团做如下阐述与说明： 阳0%] 关于"碳氨基团"，碳氨基团中碳原子含量的最小值和最大值通过前缀表示，例如， 前缀杞-Cb)烷基表示任何含"a"至"b"个碳原子的烷基。因此，例如，（Ci-Ce)烷基是指包 含一至六个碳原子的烷基。
[0027]"烷氧基"是指与一氧原子键合的直链或带有支链的、单价的、饱和脂肪链，包括但 不限于如甲氧基、乙氧基、丙氧基、下氧基、异下氧基、叔下氧基W及其它类似基团。（Cg-Cb) 烷氧基指任何含"a"至"b"个碳原子的烷基与一氧原子键合的直链或带有支链的、单价的、 饱和脂肪链。
[00測"烷基"是指直链或带有支链的、单价的、饱和脂肪链，包括但不限于如甲基、乙基、 丙基、异丙基、下基、异下基、戊基、异戊基、己基W及其它类似基团。
[0029] "杂烷基"是指直链或带有支链的、单价的、与至少一个杂原子连接的饱和脂肪链， 例如但不限于甲基氨基乙基或其它类似基团。
[0030] "締基"是指带有一个或多个双键的直链或支链控，包括但不限于如乙締基、丙締 基W及其它类似基团。
[0031] "杂締基"是指带有一个或多个双键的与至少一个杂原子连接的直链或支链控，包 括但不限于如乙締基氨基乙基或其它类似基团。
[0032] "烘基"是指带有一个或多个Ξ键的直链或支链控，包括但不限于如乙烘基、丙烘 基W及其它类似基团。
[0033] "杂烘基"是指带有一个或多个Ξ键的与至少一个杂原子连接的直链或支链控，包 括但不限于如乙烘基、丙烘基W及其它类似基团。
[0034] "芳基"是指一种环状的芳香控，包括但不限于如苯基、糞基、蔥基、菲基W及其它 类似基团。
[0035] "杂芳基"是指单环或多环或稠环芳香控，其中的一个或多个碳原子已被如氮、氧 或硫等杂原子取代。如果杂芳基含有不止一个杂原子，则运些杂原子可能是相同，也可能是 不同的。杂芳基包括但不限于如苯并巧喃基、苯并嚷吩基、苯并咪挫基、苯并恶挫基、苯并嚷 挫基、苯并化喃基、巧喃基、咪挫基、吗I挫基、吗I嗦基、吗I噪基、异苯并巧喃基、异吗I噪基、异哇 嘟基、异嚷挫基、异恶挫基、糞晚基、嗯二挫基、嗯嗦基、嗯挫基、献嗦基、蝶晚基、嚷岭基、化 喃基、化嗦基、化挫基、化嗦基、化晚巧，4 -b]吗I噪基、化晚基、喀晚基、化咯基、哇嗦基、哇 嘟基、哇喔嘟基、嚷二挫基、嚷Ξ挫基、嚷挫基、嚷吩基、Ξ嗦基、Ξ挫基、咕吨基W及其它类 似基团。
[0036] "环烷基"是指饱和的单环或多环烷基，可能与芳控基团稠合。环烷基包括但不限 于如环丙基、环下基、环戊基、环己基、环庚基、巧满基、四氨化糞基W及其它类似基团。
[0037] "杂环烷基"是指饱和的单环或多环烷基，可能与一芳控基团稠合，其中至少有一 个碳原子已被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个杂原子，则运些杂原 子可能是相同，也可能是不同的。杂环烷基包括但不限于如氮杂二环庚烷基、氮杂环下烧 基、二氨吗I噪基、吗嘟基、派嗦基、赃晚基、化咯烷基、四氨巧喃基、四氨哇嘟基、四氨吗I挫基、 四氨吗I噪基、四氨异哇嘟基、四氨化喃基、四氨哇喔嘟基、四氨嚷喃基、嚷挫烷基、硫代吗嘟 基、嚷吨基、嚷恶烷基W及其它类似基团。
[0038] "环締基"指不饱和的，带有一个或多个双键的单环或多环締基，可能与芳控基团 稠合，包括但不限于环乙締基、环丙締基或其它类似基团。
[0039] "杂环締基"指不饱和的，带有一个或多个双键的单环或多环締基，可能与芳控基 团稠合，其中至少有一个碳原子被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个 杂原子，则运些杂原子可能是相同，也可能是不同的。
[0040] "环烘基"指不饱和的，带有一个或多个Ξ键的单环或多环烘基，可能与芳控基团 稠合，包括但不限于环乙烘基、环丙烘基或其它类似基团。
[0041] "杂环烘基"指不饱和的，带有一个或多个Ξ键的单环或多环烘基，可能与芳控基 团稠合，其中至少有一个碳原子被如氮、氧或硫等杂原子取替。如果杂环烷基含有不止一个 杂原子，则运些杂原子可能是相同，也可能是不同的。
[0042] 一方面，本发明实施例提供一种手性1，2-二胺类化合物，其分子结构通式为下述 (I)：
[0043]
W44] 其中，该分子结构通式（I)中的Ri、R2和R3为相同或不相同的（Ci-Cj烷基、 咕-〔2。）杂烷基、佑-〔2。）环烷基、佑-〔2。）杂环烷基、締基、杂締基、佑-〔2。） 环締基、（C3-C2。）杂环締基、（C2-C2。）烘基、（C2-C2。）杂烘基、（C3-C2。）环烘基、（C3-C2。）杂环 烘基、（Ci-Cj烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、芳氧基、杂芳基氧基、芳基 咕-〔2〇)烷基、杂芳基咕-〔2〇)烷基、（C2-C20)締基咕-〔2〇)烷基、（C2-C20)烘基咕-〔2〇)烧 基、氯基（Ci-Cj烷基、烷基氧基幾基烷基中的任一种。 W45] 当Ri、R2、R3为相同或不相同的（Ci-Cj烷基时，在一实施例中，该（Ci-Cj烷基可 W是咕-Ci。）烷基、（Ci-Cs)烷基、（C1-C4)烷基、（C1-C3)烷基、（C1-C2)烷基等。在某些实施 例中，（Ci-Cj烷基可W是甲基、乙基、丙基、下基、异下基、戊基、异戊基等。
[0046] 当Ri、R2、R3为相同或不相同的（CI-CJ杂烷基时，在一实施例中，该（Ci-Cj杂烧 基可W是咕-Ci。）杂烷基、（Ci-Cs)杂烷基、（C1-C4)杂烷基、（C1-C3)杂烷基、（C1-C2)杂烷基 等。在某些实施例中，该杂原子可W是面素、氮原子、硫原子等。
[0047] 当Ri、R2、R3为相同或不相同的（C3-C2。）环烷基时，在一实施例中，该（C3-C2。）环烧 基可W是佑-Ci。）环烷基、佑-Cs)环烷基、佑-C4)环烷基等。在某些实施例中，（C3-CJ环 烷基可W是环丙基，环下基，环戊基等。 W48] 当Ri、R2、R3为相同或不相同的（C3-C2。）杂环烷基时，在一实施例中，该（C3-C2。）杂 环烷基可W是（C3-C1。）杂环烷基、（C3-C1。）杂环烷基、（C3-C5)杂环烷基、（C3-C4)杂环烷基等。 在某些实施例中，该杂原子可W是面素、氮原子、硫原子等。 W例当Ri、R2、R3为相同或不相同的（C2-CJ締基时，在一实施例中，该（C2-CJ締基可W是佑-Ci。）締基、（C3-C5)締基、（C3-C4)締基、（C2-C3)締基等。在某些实施例中，（C2-CJ 締基可W是乙締基、丙締基、下締基、戊締基等。
[0050] 当Ri、R2、R3为相同或不相同的（C2-C2。）杂締基时，在一实施例中，该（C2-C2。）杂締 基可W是（C2-C1。）杂締基、佑-Ci。）杂締基、佑-Cs)杂締基、佑-