[发明专利]一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物及其合成方法，本发明方法是在过渡金属催化剂存在下，有机溶剂中，N‑芳基甘氨酸酯和亚磷酸酯类化合物进行加热反应制得α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物，该类化合物的结构经¹H NMR、¹³C NMR以及HR‑MS等方法表征并得以确认。本发明方法无需预先官能团化反应底物，采用空气中的氧气作为绿色氧化剂，直接通过两个反应底物N‑芳基甘氨酸酯和亚磷酸酯类化合物中的两个碳‑氢键进行交叉脱氢偶联，制备了一种α‑磷酰化的α‑氨基酸酯类化合物。本发明的合成方法原子利用率高、合成路线简短并且环境友好。合成反应条件温和、操作步骤简单、原子经济性高。可适用于较大规模的合成，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及α-取代α-氨基酸类化合物的合成，特别涉及α-氨基酸衍生物α-磷酰化的合成方法。

背景技术

脱氢交叉偶联(Dehydrogenative Cross-Coupling)反应作为一种在氧化条件下，直接利用反应底物中的两个碳-氢键进行脱氢偶联形成新的碳-碳键或碳-杂键的新型有机合成反应备受化学家们的青睐。与传统的有机合成方法相比，该类反应不需要对反应底物预先官能团化，使合成路线更加简便，原子利用率更高，反应效率提高。近年来，过渡金属催化的脱氢交叉偶联反应在现代有机合成化学中发展迅猛。含磷有机物普遍存在于生物活性分子、阻燃剂、萃取剂和含磷配体当中，利用过渡金属催化脱氢交叉偶联无疑是构建碳-磷最为简便有效的合成方法。

α-氨基酸广泛存在于自然界的天然产物和生物活性分子当中。其中，α-氨基磷酸酯类化合物因其重要的生物活性和农药活性等，使其通过构建碳-磷键得到α-氨基磷酸酯类化合物具有非常重要的应用价值。然而，到目前为止，利用过渡金属催化α-氨基酸酯类化合进行α-磷酰化的交叉脱氢偶联反应构建碳-磷键报道罕见。2013年，杨尚东等人报道了铜催化α-氨基酮和二苯基磷氧化合物的氧化偶联反应合成亚胺基磷酸酯。2016年，李朝军课题组报道了N-芳基甘氨酸酰胺与亚磷酸二酯的脱氢交叉偶联反应。但是，N-芳基甘氨酸酯在该反应体系中不能有效进行交叉脱氢偶联。据我们所知，催化α-氨基酸酯类化合进行α-磷酰化的交叉脱氢偶联反应目前还未见任何专利和文献报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种过渡金属催化α-氨基酸衍生物进行α-酰亚胺化制备α-磷酰化α-氨基酸酯类化合物的绿色合成方法。它是一种新型合成α-取代的α-氨基酸衍生物的重要方法。本方法以商业易得的过渡金属盐作为催化剂，空气作为终端氧化剂，通过α-氨基酸酯和亚磷酸酯的直接交叉脱氢偶联，一步合成α-氨基酸酯的α-磷酰化产物。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种α-氨基酸酯类化合物α-磷酰化的合成方法，其化学选择性好、原子经济性高并且环境友好。本合成方法反应条件温和、操作简便、绿色环保，同时产品纯度高、便于分离提纯，可适用于较大规模的合成应用。

本发明采用如下技术方案：一种α-磷酰化的α-氨基酸酯类化合物，其结构式如式(I)所示：

(I)

其中，R¹可以是供电子基团或吸电子基团。优选的，所述供电子基团可以是烷基；所述吸电子基团可以是苯基。R²是各种烷基或者烯丙基。当R²是烷基时，可以是甲基、乙基、异丙基、叔丁基或者苄基。

R³可以是各种烷基或苄基。优选的，所述烷基非限定性地例如可为甲基、乙基、异丙基、叔丁基。