[发明专利]一种手性β-氨基酸衍生物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种手性β‑氨基酸衍生物及其制备方法。本发明手性β‑氨基酸衍生物，其结构式如式I所示：它的制备方法，包括如下步骤：将羰基化合物与所述N，O‑缩醛的混合物与手性伯叔二胺有机小分子催化剂、强酸和弱酸混合，反应，即得到所述手性β‑氨基酸衍生物；所述羰基化合物包括醛和/或酮。本发明手性β‑氨基酸衍生物采用具有简单结构的手性伯叔二胺有机小分子催化剂催化、无溶剂、一步法合成，简单、高效。

技术领域

本发明涉及一种手性β-氨基酸衍生物及其制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

20世纪初，Mannich等人报导了第一例Mannich反应，实现了对于N的α位的官能化过程，随后关于Mannich反应的报导以及应用得到广泛发展，其中关于应用不对称的方法的报导直到1997年由Kobayashi通过手性的Zr催化剂实现。应用Mannich反应实现手性骨架的构建随后得到进一步的发展，而这其中通过Mannich反应直接实现α位和β位的氨基酸的构筑也是一种合成的新方法。

手性氨基酸结构具有非常广泛的应用，可以应用于有机合成中配体的合成，新配体骨架的设计。目前应用比较广泛的配体往往都来源于廉价易得的天然氨基酸结构，而对于新配体骨架的改良以及设计，势必要从源头上改变氨基酸的结构，因而对于非天然氨基酸的合成提出了新的要求，这其中，非天然手性氨基酸得到越来越多的关注。

本世纪初，通过手性胺催化不对称Mannich反应构建手性小分子骨架得到较大的发展。其中Córdova发展了通过手性脯氨酸催化的三组分反应，实现了酮，甲醛与芳香胺的不对称Mannich过程。基于这一研究，随后这一方法得到广泛发展。在这些研究中，胺基往往都是芳香胺结构，需要进一步的保护/去保护过程，使得过程过于繁琐，应用性较差。居多的研究中，对于直接的合成β-氨基酸酯的报道，仅有几例，并且选择性不高，无法真正做到满足实际生产的光学纯的高效合成β-氨基酸，满足实际生产的需求。因此，发展绿色高效，简单的有机小分子催化剂在无溶剂条件下催化合成β-氨基酸骨架化合物具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种手性β-氨基酸衍生物及其制备方法，本发明手性β-氨基酸衍生物采用具有简单结构的手性伯叔二胺有机小分子催化剂催化、无溶剂、一步法合成，简单、高效。

本发明提供的一种手性β-氨基酸衍生物，其结构式如式I所示：

式I中，R₁为氢原子、烷基取代基和芳基取代基中的至少一种；

R₂为氢原子、烷基取代基、芳基取代基和芳胺基中的至少一种；和/或烯丙基，和/或炔丙基；和/或，R₁、R₂为碳原子数为3～8之间整数的环烷基；

R₃为氢原子、烷基取代基、CN、COR₃₁、COOR₃₂和CONHR₃₃中的至少一种；R₃中，R₃₁为碳原子数1～5的烷基(COPh、COCH₃、COCH₂CH₃、COCH₂CH(CH₃)₂)，R₃₂为碳原子数1～5的烷基和/或烯丙基；R₃₃为对甲氧基苯基、对甲基苯基和苄基中的至少一种；

所述PG为氨基保护基。

上述的衍生物中，所述R₁和所述R₂中，所述烷基取代基为C1-C5的烷基；所述芳基取代基为苯基、对氯苯基、邻氯苯基、对甲氧基苯基和对甲基苯基中的至少一种；

所述R₂中，所述芳胺基为苯胺基、苄胺基、对甲氧基苯胺基和对甲基苯胺基中的至少一种；