[发明专利]一种α-季碳氨基酸的合成方法

说明书

本发明提供了一种α‑季碳氨基酸的合成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：在干燥的反应管中加入底物、光催化剂和碱，再在CO₂的气氛下加入还原剂和溶剂，在可见光照射下进行反应，原料反应完后，对反应所得混合物进行淬灭处理，之后进行分离纯化，即得α‑季碳氨基酸；所述光催化剂包括4CzIPN或Ir[(ppy)₂(dtbppy)]PF₆等；所述反应底物包括烯酰胺化合物或亚胺化合物。本发明可以在可见光诱导、CO₂参与下高效的合成α‑季碳氨基酸；本发明方案的反应条件温和，反应底物选择性广，且放大至克级规模，产率也基本不受影响；本发明克服了现有技术试剂毒性高、反应条件苛刻的缺陷，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于氨基酸合成领域，具体涉及一种α-季碳氨基酸的合成方法。

背景技术

众所周知，α-氨基酸(α-AA)是多肽、蛋白质和天然产物的关键结构单元，并且在生物化学、有机化学乃至生命都起着至关重要的作用。因此，合成α-氨基酸一直是一个很重要的领域。在合成非天然α-氨基酸的各种方法中，易获得的有机化合物(如亚胺、烯酰胺和CO₂的羧化)由于其低成本和方案简单而引起了化学工作者的广泛兴趣，Sato,Zhang,Jamison等人对这一领域做出了重大贡献，获得了不同α-氨基酸衍生物的合成策略。然而，这些策略都有明显的不足，如需要使用有毒的和相对昂贵的双金属试剂、强碱，或需要高压、紫外光等苛刻的条件，从而限制了这些方法的广泛应用。更重要的是，例如像甲基多巴这类α-季碳氨基酸在药物和天然产物中起着更加重要的作用，但利用上述方法都不能有效获得。到目前为止，有效的合成α-季碳氨基酸仍然有许多局限性，最常见的合成α- 季碳氨基酸的方法还是Strecker反应，使用了剧毒的氰基负离子作为羧基的前体。

具有上述缺点的技术如中国专利CN104892521A、CN105037060A、 CN102408287A等。

在利用催化剂一步合成α-氨基酸衍生物方面，中国专利CN107011195A进行了相应的探索，其利用将烯醚/胺类化合物或烯酰胺类化合物和胺类化合物在特定的催化剂和氧化剂下，成功合成了α-氨基酸酯类化合物。不过，如同其它方法一样，该方法也很难用于α-季碳氨基酸的合成。

由此，如何开发一种可以克服上述缺点的α-季碳氨基酸的合成方法是本领域所亟需的。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种α-季碳氨基酸的合成方法，该方法能够合成其它方法很难合成的α-季碳氨基酸，产率高、反应条件温和、反应试剂毒性低、成本低。所述方法包括如下步骤：

在反应装置中加入反应底物、光催化剂和碱，再在CO₂的气氛下加入还原剂和溶剂，在可见光照射下进行反应，之后对反应所得混合物进行淬灭处理，之后进行分离纯化，即得α-季碳氨基酸；

所述光催化剂包括4CzIPN、Ir[(ppy)₂(dtbppy)]PF₆、Ir[dF(CF₃)ppy]₂(dtbbpy)PF₆、 Ir[dF(Me)ppy]₂(dtbbpy)PF₆、Ir[dF(CF₃)ppy]₂(Phen)PF₆、Ir(ppy)₂(bpy)PF₆、fac-Ir(ppy)₃中的任意一种；

所述反应底物包括烯酰胺化合物或亚胺化合物；所述烯酰胺的化学结构式如式Ⅰ所示，所述亚胺化合物的化学结构式如式Ⅱ所示；

其中，R¹为包括芳香基、带取代基的芳香基或杂芳基；R²为芳香基、带取代基的芳香基、烷基、杂环基中的任意一种；