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·2076· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
表 1 2-叠氮肉桂酸苄酯的制备
Table 1 Preparation of benzyl α-azidocinnamates
序号 芳香醛 反应条件 a 5 收率/% a 反应条件 b 6 收率/% b 反应条件 c 7 收率/% c
1 2a (Ar = Ph) 38 99 94
2 2b (Ar = 3-MeO-Ph) 55 99 97
3 2c (Ar = 4-MeO-Ph) 56 99 BnOH(用量 200%,以 6 66
4(用量 290%,以 2
4 2d (Ar = 3,4-MeO-Ph) 42 91 的 物 质 的量为基 准 ) , 67
的物质 的量 为基
5 2e (Ar = 4-F-Ph) 准),NaOMe(用量 53 LiOH, 95 DCC(用量 110%,以 6 85
THF/H 2O, rt, 的物质的量为 基准),
6 2f (Ar = 4-Cl-Ph) 150%,以 2 的物质 49 10~48 h 95 DMAP(用量 5%,以 6 81
的量为基准),无水
7 2g (Ar = 4-Br-Ph) 41 99 的物质的量为 基准), 72
MeOH,0 ℃,24 h
8 2h (Ar = 4-Me-Ph) 52 93 CH 2Cl 2,rt,20 h 74
9 2i (Ar = 4-i-Pr-Ph) 58 95 79
10 2j (Ar = 2-Naphenyl) 61 94 78
a:关于化合物 5 的代表性合成过程,参见前文 5a 的制备;b: 关于化合物 6 的代表性合成过程,参见前文 6a 的制备;c: 关
于化合物 7 的代表性合成过程,参见前文 7a 的制备。
叠氮乙酸乙酯 3 是通过常规的溴乙酸乙酯 4 叠 考察了催化剂用量、溶剂种类及加氢压力对 2-叠氮
氮化反应获得,随后通过芳香醛与叠氮乙酸乙酯的 肉桂酸苄酯 7a 加氢反应的影响,结果如表 2 所示。
缩合反应,制备 2-叠氮肉桂酸甲酯 5。需要指出的 结果表明,以甲醇为溶剂、Pd/C 用量为 7a 质量的
是,在醛酯的缩合反应中,由于使用甲醇作为溶剂, 10%、加氢压力为 2 MPa 时,通过核磁监控,发现
其用量远高于反应底物,缩合后的产物发生了酯交 反应体系复杂,生成了多种产物;提高催化剂用量
换反应。反应初期,生成了 2-叠氮肉桂酸甲酯和乙 时,反应效率可以提升,转化得以实现;提高加氢
酯混合物。但随着时间延长至 24 h 后,2-叠氮肉桂 反应的压力,可以有效缩短反应时间;此外,从加
酸甲酯成为主要产物。所有的醛酯缩合产物 5a~5j 氢效率以及速度来看,甲醇作为溶剂,其效果比乙
的核磁氢谱均在 δ 3.9 附近出现了单峰,核磁碳谱均 醇以及四氢呋喃更好。
在 δ 53 附近出现了甲氧基特征峰,这些核磁信号表
表 2 2-叠氮肉桂酸苄酯 7a 的加氢反应条件筛选
明所生成的产物为甲基酯。可能由于叠氮酯 4 本身
Table 2 Optimization of the hydrogenation conditions for
在碱性条件下会发生 Claisen 酯缩合反应,使得醛酯 compound 7a
缩合反应的收率在 38%~61%。随后,对甲酯 5 进行 Pd/C 加氢压力 反应 反应
序号 溶剂
皂化,使用的是经典的 LiOH 皂化条件,通过 TLC 用量/% /MPa 时间/h 结果
〔V(EtOAc)∶V(PE) = 1∶1〕监控,反应在 10~48h 1 10 MeOH 2 24 体系混乱
内完成,均可以高收率获得 2-叠氮肉桂酸 6。所有 2 20 MeOH 2 24 反应未完全,1a
皂化反应产物的核磁图谱中甲氧基(氢谱 δ 3.9 附 收率 56%
3 30 MeOH 2 24 1a 收率 75%
近,碳谱 δ 53 附近)信号均已消失,表明产物为羧
4 30 MeOH 3 3 1a 收率 84%
酸结构。最后,对化合物 6 进行苄酯化反应,使用
5 30 EtOH 3 10 1a 收率 80%
DCC/DMAP 反应条件,制备底物 2-叠氮肉桂酸苄酯
6 30 THF 3 24 体系混乱
7。对于绝大部分酯化反应而言,产物收率均较高。
叠氮羧酸 6c 与 6d 在进行苄酯化反应时,收率略有 通过对上述反应条件的优化,最终选择 Pd/C 用
降低。原因在于芳环对位存在甲氧基取代。由于芳 量为 30%(以 7a 的质量为基准,下同)、甲醇为溶
环对位甲氧基显著的供电子效应,影响了羧基的电 剂、加氢压力为 3 MPa 作为优选条件进行底物拓展,
子云分布,降低了 6c 与 6d 进行酯化反应的活性, 实现消旋体氨基酸 1 的合成,结果见表 3。
最终导致生成苄基酯 7c 与 7d 的收率略有降低。苄 由 3 表可知,所有叠氮肉桂酸苄酯均可被多位
酯化反应产物的核磁图谱中均出现苄氧基的特征信 点加氢,以较高收率生成相应的氨基酸产物。在加
号(氢谱 δ 5.3 附近单峰,碳谱 δ 68 附近),且芳环 氢反应过程中,芳环上连有吸电子基团时,往往需
区氢数与碳数增加,表明其结构为苄基酯。 要更长的反应时间。加氢反应所得产物均为已知化
2.2 加氢反应过程 合物,其核磁数据与已有文献相符,且高分辨质谱
对 2-叠氮肉桂酸苄酯的 3 个位点进行加氢还原 测得值与理论值的相对误差在百万分之五以下,证
反应是以 Pd/C 为催化剂,氢气为氢源展开的。具体 明产物的结构无误。