專利名稱：一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制藥領(lǐng)域，特別是涉及一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法。
背景技術(shù)：
手性環(huán)氧氯丙烷是一種非常重要的有機(jī)合成原料。通過手性環(huán)氧氯丙烷為反應(yīng)起始物，可以制備很多高光學(xué)純度藥物中間體和天然產(chǎn)物。由于外消旋的環(huán)氧氯丙烷價(jià)廉易得。因此，通過動(dòng)力學(xué)拆分獲得手性環(huán)氧氯丙烷是一種很有吸引力的方法。目前，受到人們廣泛注意的方法主要是水解動(dòng)力學(xué)拆分法。1997年，Jacobsen小組首次成功地把水解動(dòng)力學(xué)拆分技術(shù)運(yùn)用于外消旋末端環(huán)氧化合物的拆分，取得了令人鼓舞的結(jié)果(Jacobsen，E.N.Science，1997，277，936)。根據(jù)他們的報(bào)道，外消旋末端環(huán)氧化合物在Salen Co(III)(OAc)催化劑的作用下能和水發(fā)生反應(yīng)。他們?cè)诤?.3mol％Salen Co(III)(OAc)的條件下，用外消旋環(huán)氧氯丙烷(1.0mol)和0.55當(dāng)量的水在室溫下反應(yīng)8小時(shí)，蒸餾后得到手性環(huán)氧氯丙烷，e.e.值(對(duì)映體過量值)為98％，產(chǎn)率為44％。
Salen Co(III(OAc)催化劑1999年，Jacobsen小組為了能對(duì)催化劑進(jìn)行更好的回收和再生利用，將Salen Co催化劑固載到聚苯乙烯樹脂和硅膠上，應(yīng)用于環(huán)氧氯丙烷的拆分，多次重復(fù)使用后效果依然顯著，重復(fù)5次后得到的手性環(huán)氧氯丙烷的e.e.值＞99％，轉(zhuǎn)化率為52％(Jacobsen，E.N.J.Am.Chem.Soc.，1999，121，4147)。
固載后的手性Salen Co(III)催化劑Geon-Joong Kim小組對(duì)催化劑進(jìn)行了修飾，對(duì)Salen Co(III)(OAc)催化劑中的OAc進(jìn)行替換，共用了9種物質(zhì)，對(duì)9種催化劑進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)(2)、(3)、(4)、(6)、(8)具有較好的催化效果，其中當(dāng)X為BF4得時(shí)，得到的手性環(huán)氧氯丙烷e.e.值為99％，產(chǎn)率為44％(Geon-Joong Kim.Tetrahedron Letters，2003，44，5005)。
Geon-Joong Kim小組制備的催化劑2002年，Kureshy等人制備了一種雙聚體形式的Salen Co(III)催化劑，在反應(yīng)了6小時(shí)后，手性環(huán)氧氯丙烷的產(chǎn)率為49％，e.e.值為97％，并且催化劑的重復(fù)利用性也比較理想(Kureshy，R.I.Journal of MolecularCatalysis AChemical，2002，179，73)。
Kureshy等人修飾后的SalenCo(III)催化劑同年，國(guó)內(nèi)的鄭卓小組也在催化劑的聚合物結(jié)構(gòu)上做了研究，報(bào)道了另一種催化劑，在動(dòng)力學(xué)拆分環(huán)氧氯丙烷上也得到了不錯(cuò)的結(jié)果，e.e.值為97％，轉(zhuǎn)化率為49％(Zhou，z.Tetrahedron Letters，2002，43，6625)。
鄭卓小組合成的催化劑2003年，Jacobsen小組制備了一種低聚物形式的催化劑，只需要0.001mol％的催化劑就能進(jìn)行很好的拆分，得到的手性環(huán)氧氯丙烷的e.e.值為＞99％，產(chǎn)率為44％(Jacobsen，E.N.TetrahedronAsymmetry，2003，14，3633)。
Jacobsen小組制備的低聚物salen催化劑同年，Geon-Joong Kim小組制備了一組手性Salen Co(III)(PF6)和SalenCo(III)(BF4)聚合體催化劑。該催化劑在不需要任何后期處理的情況下能夠被回收和重復(fù)利用很多次，且依然表現(xiàn)出高活性和高對(duì)映體選擇性(Geon-Joong Kim.Catalysis Today，2003，87，145)。
Geon-Joong Kim小組制備的聚合體催化劑配體最近Geon-Joong Kim發(fā)現(xiàn)了兩種新的雙金屬Salen催化劑[SalenCo(II)]2·AlCl3、[Salen Co(II)]2·GaCl3催化末端環(huán)氧芳香化合物的水解動(dòng)力學(xué)拆分，e.e.值大于98％，轉(zhuǎn)化率為40～46％(Geon-Joong Kim，Catalysis Letters，2005，104，151)，[Salen Co(II)]2·GaCl3催化環(huán)氧溴丙烷的水解動(dòng)力學(xué)拆分，e.e.值為99％，轉(zhuǎn)化率為42％(Geon-JoongKim，Chirality，2006，18，37)。聚合Salen催化劑回收比較容易，但其制備相當(dāng)困難。Geon-Joong Kim發(fā)現(xiàn)的兩種新的雙金屬Salen催化劑僅用于末端環(huán)氧芳香化合物的水解動(dòng)力學(xué)拆分，而用于催化環(huán)氧溴丙烷的水解動(dòng)力學(xué)拆分的[Salen Co(II)]2·GaCl3不易得到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一類手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法。該方法采用水解動(dòng)力學(xué)拆分環(huán)氧氯丙烷的新型雙核Salen催化劑，水解動(dòng)力學(xué)拆分環(huán)氧氯丙烷，該催化劑合成簡(jiǎn)單，用量少，產(chǎn)物光學(xué)純度高。
本發(fā)明采用新型雙核Salen催化劑水解動(dòng)力學(xué)拆分外消旋環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)溫度為15～30℃，水與外消旋環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為0.5～0.6∶1，催化劑的用量為外消旋環(huán)氧氯丙烷的0.1～2mol％，經(jīng)過減壓蒸餾得到手性環(huán)氧氯丙烷；所述的新型雙核Salen催化劑為(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑或(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑中的一種，其中(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑的分子式為
(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑的分子式為 當(dāng)采用(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑時(shí)得到R-環(huán)氧氯丙烷，當(dāng)采用(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑時(shí)得到S-環(huán)氧氯丙烷。
所述的(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑為[(R，R)-SalenCo(II)]2·SnCl4、[(R，R)-Salen Co(II)]2·SnCl2、[(R，R)-SalenCo(II)]2·FeCl3、[(R，R)-Salen Co(II)]2·ZnCl2中的一種；所述的(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑為[(S，S)-SalenCo(II)]2·SnCl4、[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl2、[(S，S)-SalenCo(II)]2·FeCl3、[(S，S)-Salen Co(II)]2·ZnCl2中的一種。
催化劑的用量?jī)?yōu)選為外消旋環(huán)氧氯丙烷的0.5～1mol％。
采用本發(fā)明方法，催化劑合成簡(jiǎn)單，用量少，手性環(huán)氧氯丙烷的光學(xué)純度高，S或R-環(huán)氧氯丙烷的e.e.值能夠在2～24小時(shí)內(nèi)達(dá)到99％以上。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例予以詳細(xì)說明。
實(shí)施例1在單口圓底燒瓶中裝入6.04g(S，S)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入1.76gSnCl4·5H2O，反應(yīng)4小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(S，S)-SalenCo(II)]2·SnCl4催化劑7.80g。
在單口圓底燒瓶中加入[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl4催化劑7.80g(0.01mol)，然后加入92.50g(1.0mol)的外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，25℃攪拌溶解。將9.0ml(0.5mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)4小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.1％的(S)-環(huán)氧氯丙烷41.02g。
實(shí)施例2在單口圓底燒瓶中裝入3.02g(R，R)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入0.70gSnCl2·5H2O，反應(yīng)4小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(R，R)-SalenCo(II)]2·SnCl2催化劑3.70g。
在單口圓底燒瓶中加入[(R，R)-Salen Co(II)]2·SnCl2催化劑3.70g(0.005mol)，然后加入92.5g(1.0mol)外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，25℃攪拌溶解。將10.8ml(0.6mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)2小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.6％的(R)-環(huán)氧氯丙烷40.20g。
實(shí)施例3在單口圓底燒瓶中裝入0.60g(S，S)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入0.18gSnCl4·5H2O，反應(yīng)4個(gè)小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(S，S)-SalenCo(II)]2·SnCl4催化劑0.78g。
在單口圓底燒瓶中加入[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl4催化劑0.78g(0.001mol)，然后加入92.50g(1.0mol)外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，30℃攪拌溶解。將10.0ml(0.56mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)20小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.0％的(S)-環(huán)氧氯丙烷38.30g。
實(shí)施例4在單口圓底燒瓶中裝入12.08g(S，S)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入3.52gSnCl4·5H2O，反應(yīng)4小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(S，S)-SalenCo(II)]2·SnCl4催化劑15.60g。
在單口圓底燒瓶中加入[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl4催化劑15.60g(0.02mol)，然后加入92.5g(1.0mol)的外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，25℃攪拌溶解。將10.8ml(0.6mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)4小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.5％的(S)-環(huán)氧氯丙烷36.02g。
實(shí)施例5在單口圓底燒瓶中裝入6.04g(R，R)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25C下攪拌溶解，加入1.34SnCl2·5H2O，反應(yīng)4個(gè)小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(R，R)-SalenCo(II)]2·SnCl2催化劑7.30g。
在單口圓底燒瓶中加入[(R，R)-Salen Co(II)]2·SnCl2催化劑7.30g(0.01mol)，然后加入92.50(1.0mol)的外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，30℃攪拌溶解。將9.8ml(0.55mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)3小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.1％的(R)-環(huán)氧氯丙烷41.90g。
實(shí)施例6在單口圓底燒瓶中裝入6.04g(S，S)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入0.68g ZnCl2，反應(yīng)4小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(S，S)-SalenCo(II)]2·ZnCl2催化劑6.68g。
在單口圓底燒瓶中加入合成的[(S，S)-Salen Co(II)]2·ZnCl2催化劑6.68g(0.01mol)，然后加入92.50g(1.0mol)的外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，15℃攪拌溶解。將9.8ml(0.55mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)24小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.2％的(S)-環(huán)氧氯丙烷35.72g。
實(shí)施例7在單口圓底燒瓶中裝入6.04g(R，R)-N，N’-二(3，5-二叔丁基水楊醛)縮環(huán)己二胺合鈷和100ml二氯甲烷，25℃下攪拌溶解，加入0.81gFeCl3，反應(yīng)4小時(shí)。在減壓下去除二氯甲烷，得到[(R，R)-SalenCo(II)]2·FeCl3催化劑6.76g。
在單口圓底燒瓶中加入合成的[(R，R)-Salen Co(II)]2·FeCl3催化劑6.76g(0.01mo)，然后加入92.5g(1mol)的外消旋環(huán)氧氯丙烷和80ml四氫呋喃，15℃攪拌溶解。將9.35ml(0.52mol)水緩慢加入到反應(yīng)混合物中，反應(yīng)20小時(shí)，在真空常溫下對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾，得到e.e.值為99.3％的(R)-環(huán)氧氯丙烷41.13g。
權(quán)利要求
1.一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法，其特征在于該方法采用新型雙核Salen催化劑水解動(dòng)力學(xué)拆分外消旋環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)溫度為15～30℃，水與外消旋環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為0.5～0.6∶1，催化劑的用量為外消旋環(huán)氧氯丙烷的0.1～2mol％，經(jīng)過減壓蒸餾得到手性環(huán)氧氯丙烷；所述的新型雙核Salen催化劑為(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑或(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑中的一種，其中(R，R)-SalenCo(II)雙核絡(luò)合物催化劑的分子式為 (S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑的分子式為 當(dāng)采用(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑時(shí)得到R-環(huán)氧氯丙烷，當(dāng)采用(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑時(shí)得到S-環(huán)氧氯丙烷。
2.如權(quán)利要求1所述的一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的(R，R)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑為[(R，R)-Salen Co(II)]2·SnCl4、[(R，R)-Salen Co(II)]2·SnCl2、[(R，R)-Salen Co(II)]2·FeCl3、[(R，R)-Salen Co(II)]2·ZnCl2中的一種；所述的(S，S)-Salen Co(II)雙核絡(luò)合物催化劑為[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl4、[(S，S)-Salen Co(II)]2·SnCl2、[(S，S)-Salen Co(II)]2·FeCl3、[(S，S)-Salen Co(II)]2·ZnCl2中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法，其特征在于所述的催化劑的用量?jī)?yōu)選為外消旋環(huán)氧氯丙烷的0.5～1mol％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手性環(huán)氧氯丙烷的制備方法。現(xiàn)有技術(shù)中存在著各種不足。本發(fā)明采用新型雙核Salen催化劑水解動(dòng)力學(xué)拆分外消旋環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)溫度為15～30℃，水與外消旋環(huán)氧氯丙烷的摩爾比為0.5～0.6∶1，催化劑的用量為外消旋環(huán)氧氯丙烷的0.1～2mol％，經(jīng)過減壓蒸餾得到手性環(huán)氧氯丙烷。本發(fā)明催化劑合成簡(jiǎn)單，用量少，手性環(huán)氧氯丙烷的光學(xué)純度高，S或R－環(huán)氧氯丙烷的e.e.值能夠在2～24小時(shí)內(nèi)達(dá)到99％以上。
文檔編號(hào)C07D303/00GK1876640SQ200610052218
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者蔣成君, 陳志榮, 李煜, 余英洲 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 東港工貿(mào)集團(tuán)有限公司