[发明专利]一种手性α-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α‑氨基酸衍生物及其制备方法。本发明α‑手性氨基酸衍生物，其结构式如式I所示：其制备方法，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α‑氨基酸化合物；所述羰基化合物包括醛和/或酮。本发明手性α‑氨基酸酯化合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α-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位的氨基酸骨架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，通过不对称催化Mannich反应构建手性小分子骨架得到较大的发展。其中金属催化，通过烯醇路径，配体调控的不对称Mannich反应发展较多，通过这一过程可以有效合成α-氨基酸骨架结构。基于这些研究，有机催化通过烯醇路劲也有所发展。另外相关的研究中，通过有机小分子催化烯胺路径实现高效合成α-氨基酸酯的报导较少。而居多的研究中得到的目标产物，往往氨基的保护基仍为芳基，而这一芳香胺结构不利用有机合成中的应用，需要进一步的去保护/保护过程，使得过程过于繁琐，应用性较差。在居多的研究中，对于直接的合成α-氨基酸酯的报道，仅在2014年由Jocabosen等人成功实现，其通过双官能催化剂硫脲催化成功实现了对于α-氨基酸酯的合成，但其催化选择性尚未满足催化不对称合成的要求，并且其反应过程中手性控制要求反应在较低的温度下进行，仍然存在较大的弊端。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α-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α-氨基酸衍生物及其制备方法，本发明手性α-氨基酸酯化合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α-手性氨基酸衍生物，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、卤素原子、烷基取代基、芳基取代基和芳胺基中的至少一种；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、COR₃₁、COOR₃₂和CONHR₃₃中的至少一种；R₃中，R₃₁为碳原子数1～5的烷基和/或苯基，R₃₂为碳原子数1～5的烷基、烯丙基和苄基中的至少一种，R₃₃为对甲氧基苯基、对甲基苯基和苄基中的至少一种；