[发明专利]一种甲硫氨酸衍生物及其应用

说明书

本发明涉及化学合成技术领域，具体公开一种甲硫氨酸衍生物及其应用。所述甲硫氨酸衍生物的结构如式(Ⅰ)所示。本发明提供的甲硫氨酸衍生物作为氧化剂应用于氧化体系中，将反应底物的羟基氧化为相应的醛或酮，反应过程中不产生异味物质，在保证目标产物的收率的同时，还能有效提高反应温度，使氧化反应在高于0℃也能正常进行，且收率较高，且本发明提供的甲硫氨酸衍生物还能够多次循环再利用，节约成本，节能降耗，绿色环保。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种甲硫氨酸衍生物及其应用。

背景技术

氧化反应是有机合成领域经常涉及到的反应类型，其中，斯文氧化反应和科里-金氧化反应是其中两种重要的反应类型。斯文氧化反应(Swern oxidation)：利用二甲基亚砜做氧化剂和有机碱(如三乙胺)在低温下与酰氯或酸酐协同作用，将一级醇或二级醇氧化成醛和酮的反应，反应过程中二甲基亚砜转化为二甲硫醚。科里-金氧化反应(Corey-kimoxidation)：醇在N-氯代丁二酰亚胺和二甲硫醚的作用下，再经碱处理可得相应的醛酮的反应。二甲硫醚具有令人不愉快的恶臭气味，而传统的斯文氧化反应会有副产物二甲硫醚产生，科里-金氧化反应会用到二甲硫醚作为反应原料，因此，若采用传统的斯文氧化反应和科里-金氧化反应大规模生产使用，会对环境造成较大污染，所以，传统的斯文氧化反应和科里-金氧化反应很难应用于工业化生产。

目前，有文献报道采用含吗啉环含硫的化合物代替二甲基亚砜或二甲硫醚作为斯文氧化反应和科里-金氧化反应的氧化剂，但是，含吗啉环含硫的化合物在反应结束后难以回收利用(回收率20％)，造成生产成本增加和环境污染。还有文献报道采用含硫树脂作为斯文氧化反应的氧化剂，但是，反应效率低，且树脂稳定性差，价格昂贵。最近，还有文献报道采用含硫哌嗪衍生物作为斯文氧化反应和科里-金氧化反应的氧化剂，但是，制备含硫哌嗪衍生物的原料成本较高，且反应条件较为苛刻，需要超低温反应(-78～-5℃)，对设备要求较高，且能耗较高。因此，需要研发一种易回收、稳定性好、反应效率高且反应条件温和的化合物，并能够大规模应用于斯文氧化以及科里-金氧化反应体系中。

发明内容

针对现有斯文氧化以及科里-金氧化反应体系中的氧化剂存在回收率低、稳定性差、反应条件苛刻以及环保性差的问题，本发明提供一种甲硫氨酸衍生物及其应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种甲硫氨酸衍生物，其结构如式(Ⅰ)所示：

其中，X为S或亚硫酰基；

R₁为C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基、C3-C6环烷基、C3-C6卤代环烷基、C1-C6烷基羰基、C1-C6烷氧基羰基、C1-C6烷氧基磺酰基、C1-C6烷基磺酰基、C5-C8芳基羰基或R₃、R₄分别为H、羟基、C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基或C3-C6环烷基；

R₂为羟基、N-甲基哌嗪基、吡啶基氨基、哌啶基、C3-C6环烷基氧基、C3-C6卤代环烷基氧基、C1-C6烷氧基或C1-C6卤代烷氧基。

相对于现有技术，本发明选择来源广泛且价格低廉的甲硫氨酸作为先导化合物，甲硫氨酸结构中含有的氨基和羧基作为衍生位点经结构改造可得到一系列结构类型丰富的甲硫氨酸衍生物，且衍生物中氨基和羰基的存在还可以提高化合物对羟基的氧化活性，从而有利于降低氧化反应的难度，使氧化反应在较温和的条件下就可以高效进行；同时，制备得到的甲硫氨酸衍生物沸点较高且在溶剂中溶解度较好，无异味产生；除此之外，衍生物中的羰基和取代氨基为极性较大的基团，因此，通过调节酸碱度使氧化产物和甲硫氨酸衍生物更容易分离，有效提高了甲硫氨酸衍生物的回收率，且甲硫氨酸衍生物性质稳定，可多次回收利用，大大降低了生产成本，有利于实现工业化生产。