專利名稱：螺[4.4]壬烷－1，6－二酮的包結(jié)拆分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將外消旋的螺[4.4]壬烷-1,6-二酮拆分為光學(xué)純的R或S-螺[4.4]壬烷-1,-二酮的包結(jié)拆分方法。
螺[4.4]壬烷-1,6-二酮(Spiro[4.4]-nonane-1,6-dione，以下簡(jiǎn)稱螺二酮)具有C2軸對(duì)稱性，其分子結(jié)構(gòu)中螺環(huán)骨架的剛性使它具有面手性，其R、S異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)分別為
R-(+)-Spiro[4.4]nonane-1,6-dione S-(-)-Spiro[4.4]nonane-1,6-dione其中，消旋螺二酮的熔點(diǎn)為38-40℃,IR(cm-1):1740,1720；1HNMR(CDCl3):δ2.0(m,12H)；13CNMR(CDCl3):δ216.4(C=O),64.8(C),38.8(CH2),34.8(CH2),20.2(CH2)；MS(m/e,EI):152(M+)；R-(+)-螺二酮的熔點(diǎn)為69-70℃，旋光[α]D20℃+131.5(c=0.5,cyclohexane)；S-(-)-螺二酮的熔點(diǎn)為69-70℃，旋光[α]D20℃=-129.6(c=0.5,cyclohexane)。
從光學(xué)純螺二酮出發(fā)，可以合成許多有用的手性催化劑配體，能分別用于雙鍵(C=C,C=O,C=N)的不對(duì)稱催化氫化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)，硅氫化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)等。

(cis,cis-diol) (cis,trans-diol)(1)(2)
1991年，印度科學(xué)家Arvid Kumar用手性化合物1修飾四氫鋁鋰用于酮的不對(duì)稱誘導(dǎo)還原，得到了很高的對(duì)映選擇性，e.e.值達(dá)98％。
最近，陳新滋和蔣耀忠等成功合成了(cis,cis)-螺二醇雙氧膦配體(化合物5)，用于催化氫化脫氫氨基酸衍生物，在室溫，1大氣壓，底物/催化劑為100的溫和條件下獲得了100％C.Y.和100％e.e.值。
雖然，D.J.Cram等1954年就已合成出消旋的螺二酮，但光學(xué)純螺二酮的制備一直存在困難。K.Kato等曾采用了不對(duì)稱合成的方法，但并不能用這種方法來大規(guī)模制備光學(xué)純的螺二酮。1977年，日本的Harada在一篇通訊中報(bào)道用光學(xué)活性的酰肼拆分螺二酮，但未報(bào)道詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。最近，鄢明用α-苯乙胺衍生的草酰肼成功地拆分了螺二酮，然而收率僅為理論量的35.8％，操作過程繁瑣，拆分劑酰肼難以回收和重復(fù)使用，且用該方法大量制備光學(xué)純螺二酮(放大10倍)時(shí)，螺二酮的拆分收率大幅度降低(僅為15％)。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的拆分方法，以期達(dá)到簡(jiǎn)化操作，提高收率，降低成本的目的。
本發(fā)明所采用的包結(jié)拆分方法是將光學(xué)純聯(lián)二萘酚和外消旋螺二酮溶于苯(或甲苯)中，加入正己烷，在0～-40℃下放置24～150小時(shí)，所得固體用同樣方法重結(jié)晶一次，所得晶體中的兩組分用柱層析分離，以乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)洗脫，得光學(xué)純螺二酮。其中，聯(lián)二萘酚與外消旋螺二酮的摩爾比1∶2～1∶8，溶劑苯與正己烷的比例為1∶1.5～1.5∶1。本發(fā)明適用的溶劑為苯、甲苯、正己烷。
本發(fā)明的適宜結(jié)晶溫度是0～-40℃。
本發(fā)明所用拆分劑聯(lián)二萘酚與螺二酮之間只存在非共價(jià)鍵相互作用，拆分過程中沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，操作工藝簡(jiǎn)單，拆分劑易于回收，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
本發(fā)明不限于下述實(shí)施例。
以下實(shí)施例中所用溶劑在使用前均需按標(biāo)準(zhǔn)方法純化精制。實(shí)施例一R-(+)-螺二酮的制備將286mg(1mmol)光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚和304mg(2mmol)外消旋螺二酮溶于1.5ml苯中，加入1.5ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置72小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純R-(+)-螺二酮52mg，收率34.2％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚272mg，回收率95.1％。實(shí)施例二R-(+)-螺二酮的制備將286mg(1mmol)光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚和304mg(2mmol)外消旋螺二酮溶于2.0ml苯中，加入1.5ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置72小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純R-(+)-螺二酮52mg，收率34.2％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚274mg，回收率95.8％。實(shí)施例三R-(+)-螺二酮的制備將286mg(1mmol)光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚和608mg(4mmol)外消旋螺二酮溶于1.5ml苯中，加入1.5ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置72小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純R-(+)-螺二酮56mg，收率36.8％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚270mg，回收率94.4％。實(shí)施例四R-(+)-螺二酮的制備將1.144g(4mmol)光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚和1.208g(8mmol)外消旋螺二酮溶于2.5ml苯中，加入2.5ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置150小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純R-(+)-螺二酮194mg，收率31.9％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚1.12g，回收率97.9％。實(shí)施例五R-(+)-螺二酮的制備將4.29g(15mmol)光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚和6.08g(40mmol)外消旋螺二酮溶于6.5ml苯中，加入5.5ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置150小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純R-(+)-螺二酮875mg，收率38.4％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚4.25g，回收率99.1％。實(shí)施例六S-(-)-螺二酮的制備將實(shí)施例一中第一次結(jié)晶后的母液用硅膠柱層析分離，得部分消旋的螺二酮180mg(34.3％e.e.)。將這180mg(1.18mmol)部分消旋的螺二酮和170mg(0.594mmol)光學(xué)純S-(-)-聯(lián)二萘酚溶于1.0ml苯中，加入1.0ml正己烷，放入冰箱，在-25℃下放置72小時(shí)，所得固體再重結(jié)晶一次，將晶體中兩組分用硅膠柱柱層析分離，洗脫劑為乙酸乙脂/石油醚/苯(1/4/2)，得光學(xué)純S-(-)-螺二酮40mg，收率44.3％；回收光學(xué)純R-(+)-聯(lián)二萘酚161mg，回收率94.7％。
權(quán)利要求
1.一種螺[4.4]壬烷-1,6-二酮的包結(jié)拆分方法，其特征在于以苯(或甲苯)、正己烷為溶劑，將光學(xué)純聯(lián)二萘酚和外消旋螺[4.4]壬烷-1,6-二酮的混合物溶解后，在0～-40℃下保持24～150小時(shí)，所得晶體再重結(jié)晶一次后用柱層析分離。
2.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于聯(lián)二萘酚與外消旋螺[4.4]壬烷-1,6-二酮的比例為1∶2～1∶8(摩爾比)。
3.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所用溶劑為苯、甲苯、正己烷。
4.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所用溶劑比例為苯(或甲苯)∶正己烷=1∶1.5～1.5∶1。
5.按照權(quán)利要求1所述方法，其特征在于柱層析所用洗脫劑為乙酸乙脂∶石油醚∶苯=1∶4∶2。
全文摘要
本發(fā)明為一種螺[4.4]壬烷－1，6－二酮的包結(jié)拆分方法。以苯和正己烷為溶劑，將光學(xué)純聯(lián)二萘酚和外消旋螺二酮的混合物進(jìn)行重結(jié)晶，重結(jié)晶溫度為0～－40℃，晶體中的兩組分用硅膠柱層析分離，得光學(xué)純螺二酮和光學(xué)純聯(lián)二萘酚，光學(xué)純螺二酮的拆分收率為31.9～38.4%，光學(xué)純聯(lián)二萘酚的回收率為94.4%～99.1%。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，拆分劑聯(lián)二萘酚易于回收，具有良好的工業(yè)化前景。
文檔編號(hào)C07C45/00GK1239089SQ9811208
公開日1999年12月22日 申請(qǐng)日期1998年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月17日
發(fā)明者馮小明, 曾德超, 蔣耀忠, 李智 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所