[发明专利]一种V形手性羧酸配体、制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种V形手性羧酸配体L‑H₂，涉及合成化学以及配位化学技术领域，其结构式如下：本发明还提供上述配体的制备方法及其在组装手性配合物方面的应用。本发明的有益效果在于：本发明所制备的V形手性羧酸配体，不但合成原料便宜、制备方法简单、可规模化制备，而且具有合适的配体刚性和特殊的配位导向性，有利于克服氨基酸自身骨架的柔性和配位方式的灵活性，从而容易组装具有手性结构的配合物材料。

技术领域

本发明涉及合成化学及配位化学技术领域，具体涉及一种V形手性羧酸配体、制备方法及其应用。

背景技术

配合物是利用含有氧、氮等电子给体的有机功能配体与金属离子经过配位作用而形成的具有特定结构和功能的一类晶态化合物。这类化合物的结构可通过X-射线单晶衍射技术进行表征，因而它们具有明确的结构和拓扑；此外配合物可以通过调控有机配体结构、金属离子类型以及结晶条件等手段对其结构和功能进行精细的设计与调控，从而它们成为化学、材料、信息以及医药领域的研究热点。具有手性的配合物因被赋予了独特手性环境，从而具有了不对称催化和手性分离的功能，在手性化合物以及手性药物的合成方面显示出极大的应用前景。

目前制备手性配合物最有效、最直接的手段就是利用光学纯的手性配体与金属离子通过溶剂热反应来获得，但是由于手性配体的合成成本高昂、手性配合物的控制组装困难等因素严重制约了手性配合物的合成及其功能的发展。为此，科研工作者在过去的十多年来花费大量地精力来设计合成多种具有特定连接模式及刚性共轭体系的手性配体，以期实现手性配合物结构和性能的调控，但仍面临着巨大的挑战。鉴于光学纯的天然氨基酸广泛存在于自然界，其种类繁多且价格便宜，已成为制备手性配体的优选，但是其骨架的高度柔性，配位模式的相对多变，使得手性配合物的控制组装比较困难，难以获得具有潜在不对称催化和分离功能的手性配合物材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可应用于制备手性配合物的V形手性羧酸配体、配体的制备方法，以及采用该配体的镉基手性配合物及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种V形手性羧酸配体L-H₂，其结构式如下：

有益效果：本发明中的V形羧酸配体L-H₂因其分子骨架上镶嵌了手性的氨基酸而产生了手性，从而可以作为制备有手性结构的配合物的手性配体；此外该手性配体兼具了合适的分子刚性和特殊的配位导向性，有利于克服氨基酸分子的固有的柔性骨架结构及灵活配位模式所引起组装手性配合物的困难。

本发明还提供一种V形手性羧酸配体L-H₂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将5-氨基间苯二甲酸与甲醇、浓硫酸充分搅拌混合，所得混合液回流反应，反应完成后，经纯化得到5-氨基间苯二甲酸二甲酯；

(2)将手性源L-Boc-脯氨酸、氯甲酸异丁酯、5-氨基间苯二甲酸二甲酯和三乙胺溶解于溶剂所制得的反应混合物，室温反应，反应完成后经纯化得到中间产物L-Me₂；

(3)将物质的量比为1：3的L-Me₂和LiOH·H₂O溶于四氢呋喃、甲醇和水的混合溶剂中，所得反应混合液室温反应后，去除有机溶剂，调节溶液pH值至2，纯化后，得到V形手性羧酸配体L-H₂。

优选地，所述L-Boc-脯氨酸、氯甲酸异丁酯、5-氨基间苯二甲酸二甲酯和三乙胺的物质的量比例为16.5:20:16.5:20，所用的溶剂为二氯甲烷。

有益效果：本发明所制备的V形手性配体，可以利用廉价易得的5-氨基间苯二甲酸及手性氨基酸通过简单有机合成来获得，有利于降低手性配体的制备成本，而且制备方法简便，可操作性强，便于大规模制备。