一种酰基硅试剂及其制备方法和应用

专利2026-09-10  2


本发明涉及有机合成,特别涉及一种酰基硅试剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、酰胺键是自然界中常见的官能团之一,是有机小分子、多肽、蛋白质和其他天然大分子的基本结构单元,普遍存在于药物、农用化学品、聚合物、材料和其它精细化学品中。现有技术中,使羧酸和胺在偶联试剂辅助下进行脱水偶联是形成酰胺键的主要方法,目前已有很多酰胺偶联试剂实现商业化,例如2-(7-氮杂苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯(hatu)、o-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐(hbtu)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edci)、二环己基碳二亚胺(dcc)等。但这些偶联试剂还存在诸多不足,如化学选择性差、与水不相容、产物纯化困难,试剂具有毒性和稳定性差,并且会产生大量有机废物。

2、目前已经报道了许多非经典的酰胺键形成反应,这些反应克服了传统方法的局限性。在这些反应中,天然化学连接(ncl),α-酮酸-羟胺连接(kahaligation)、酰基三氟硼酸钾连接(katligation)和酰基硅烷连接(ashaligation)已经广泛用于肽和蛋白质化学以及生物结合和抑制剂发现中。这些反应具有高度的化学选择性,可以在温和的水性条件下发生。然而,ncl和kahaligation的应用受到反应速率慢的限制。kat的连接速度很快,并且可以在等摩尔反应物的稀浓度下发生,但较强的酸性反应条件以及缺乏快速获取多种kat的方法等问题限制了其更广泛的应用;asha连接需要在酸性条件下反应,并且稀浓度下该方法速率较慢,当浓度为2mmol时,该反应即使在40℃下反应3天也只有36%的产率,而且该方法不仅不能与苯胺以及二级胺反应,还无法合成二肽以及多肽。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此,本发明的目的之一在于提供一种酰基硅试剂;本发明的目的之二在于提供这种酰基硅试剂的制备方法;本发明的目的之三在于提供这种酰基硅试剂的应用;本发明的目的之四在于提供一种酰胺化合物的合成方法。为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:

2、本发明的第一方面提供了一种酰基硅试剂,结构式如式i所示:

3、

4、其中,r1和r2分别独立地选自烷基、芳基、杂原子基团、杂环、羧基、酯基或氢;

5、r3、r4和r5分别独立地选自烷基、芳基;

6、x选自卤素、酯基、氰基、羟基、烷氧基、硫醚链、叔胺基、任何取代的磺酸基、任何取代的磺酰基。

7、优选地,所述卤素包括f、cl、br、i。

8、优选地,所述任何取代的磺酸基包括磺酸基、三氟甲酸酯基团;

9、优选地,所述任何取代的磺酰基包括磺酰基、亚磺酰基、对苯磺酰氧基。

10、优选地,所述酰基硅试剂包括但不限于以下结构:

11、

12、本发明的第二方面提供了本发明第一方面所述的酰基硅试剂的制备方法,包括以下步骤:

13、将化合物a与含x基团的化合物在溶剂中反应,得到所述的酰基硅试剂;其中,r1、r2、r3、r4、r5和x如化合物i所定义。

14、优选地,所述含x基团的化合物包括但不限于溴单质、磺酰氯、n-溴代琥珀酰亚胺、n-氯代琥珀酰亚胺;其它可以在羰基邻位引入离去基团的化学试剂均可作为所述含x基团的化合物参与制备所述的酰基硅试剂。

15、优选地,所述反应包括如下条件中的至少一项:

16、1)所述化合物a与含x基团的化合物的摩尔比为1:(0.8~4);

17、2)所述反应在醚类有机溶剂中进行;

18、3)所述反应的温度为20~25℃;

19、4)所述反应的时间为15~17h。

20、本发明的第三方面提供了本发明第一方面所述的酰基硅试剂在制备酰胺化合物中的应用。

21、本发明的第四方面提供了一种酰胺化合物的合成方法,包括以本发明第一方面所述的酰基硅试剂为原料,与胺类化合物反应得到酰胺化合物。

22、优选地,所述胺类化合物包括但不限于以下结构:

23、

24、优选地,所述反应在溶剂条件下进行。

25、优选地,所述溶剂包括无水有机溶剂、有机溶剂水溶液中的一种。

26、优选地,所述有机溶剂包括四氢呋喃(thf)、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、叔丁醇、乙腈中的至少一种。

27、优选地,所述有机溶剂水溶液的含水率为10~25%;进一步优选地,所述有机溶剂水溶液的含水率为10~20%。

28、优选地,所述酰基硅试剂与胺类化合物的摩尔比为(1~20):1。

29、优选地,所述反应还包括使用脱硅烷化试剂;进一步优选地,所述脱硅烷化试剂包括氟化钾(kf)、四丁基氟化铵(tbaf)中的一种。

30、优选地,所述脱硅烷化试剂与酰基硅试剂的摩尔比为(1~2):1。

31、优选地,所述反应的温度为20~25℃。

32、优选地,所述反应的时间为5~540min。

33、优选地,所述酰胺化合物的合成方法所得产物包括酰胺衍生物、二肽、高分子酰胺化合物;所述高分子酰胺化合物的重均分子量大于3万。

34、优选地,所述酰胺化合物的合成方法所得产物包括但不限于以下结构:

35、

36、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

37、本发明提供的酰基硅试剂,具有卤素、酯基等可还原化学基团,能与多种胺类化合物反应生成酰胺化合物,适用底物范围广,选择性高;本发明提供的酰胺化合物的合成方法,步骤简单,酰基硅试剂与胺类化合物在无水有机溶剂、或者是有机溶剂水溶液条件下都能高效、高选择性地合成多肽、高分子等酰胺化合物,酰胺化合物产率高。



技术特征:

1.一种酰基硅试剂,其特征在于,结构式如式i所示:

2.根据权利要求1所述的酰基硅试剂,其特征在于,所述卤素包括f、cl、br、i;

3.权利要求1或2所述的酰基硅试剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述反应包括如下条件中的至少一项:

5.权利要求1或2所述的酰基硅试剂在制备酰胺化合物中的应用。

6.一种酰胺化合物的合成方法,其特征在于,包括以权利要求1或2所述的酰基硅试剂为原料,与胺类化合物反应得到酰胺化合物。

7.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述反应在溶剂条件下进行;

8.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述酰基硅试剂与胺类化合物的摩尔比为(1~20):1。

9.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述反应还包括使用脱硅烷化试剂的步骤,所述脱硅烷化试剂与酰基硅试剂的摩尔比为(1~2):1;

10.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述反应的温度为20~25℃;所述反应的时间为5~540min。


技术总结
本发明涉及有机合成技术领域,公开了一种酰基硅试剂及其制备方法和应用。本发明提供的酰基硅试剂,具有卤素、酯基等可还原化学基团,能与多种胺类化合物反应生成酰胺化合物,适用底物范围广,选择性高;酰胺化合物的合成方法,酰基硅试剂与胺类化合物能在无水有机溶剂、或者是有机溶剂水溶液条件下都能高效、高选择性地合成多肽、高分子等酰胺化合物,酰胺化合物产率高。

技术研发人员:刘文博,熊文章
受保护的技术使用者:中山大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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