左旋多巴醇在不對稱還原中的應用研究

馮 瑞

（河南南陽醫學高等專科學校 ，河南 南陽 473058）

左旋多巴醇在不對稱還原中的應用研究

馮 瑞

（河南南陽醫學高等專科學校 ，河南 南陽 473058）

在 NaBH4／Cd2＋、NaBH4／Co2＋、NaBH4／Ce3＋、NaBH4／Ni3＋還原體系中，采用加入手性源左旋多巴醇和不加入左旋多巴醇兩種方法，分別對苯乙酮進行不對稱還原，結果表明，加入手性源左旋多巴醇后，反應速度快，產率高。同時在這4種還原體系中NaBH4／Ce3＋的催化效果最好。

左旋多巴醇;苯乙酮;不對稱還原

手性氨基醇化合物在不對稱合成中主要用途有2個:手性配體（ligands）和手性助劑（auxiliaries）。手性氨基醇在不對稱合成領域是合成手性催化劑的重要手性源[1]，在外消旋體拆分等領域也有著廣泛的應用[2]。特別是作為手性配體，手性氨基醇中的氧原子及氮原子具有良好的配位能力，它能與過渡金屬配位，形成手性催化劑，應用于許多不對稱反應中，如不對稱還原[3～4]，不對稱 1，2-加成[5]，不對稱 1，4-加成[6]，不對稱烷基化及Reformatsky反應[7]等，可以很好地催化氫化C＝O和C＝N等鍵，從而制備手性醇和手性胺[8]。左旋多巴醇是一種新型的手性氨基醇，本文討論它在不同的過渡金屬離子體系中，對前手性物質苯乙酮的不對稱還原研究。合成路線如下:

1 實驗部分

1．1 主要原料，試劑和儀器

原料苯乙酮和合成中所用其它試劑均為分析純試劑，溶劑按常規方法進行處理干燥。

R-201型旋轉蒸發儀，紅外光譜測定采用Nicolet FT-360紅外光譜儀，KBr壓片。H1核磁共振譜測定采用Vaian 500MHz超導核磁共振儀，CDCl3為溶劑（除特殊注明外），TMS作內標。熔點測定采用X4顯微熔點測定儀測定，溫度計未經校正，比旋光度采用WZZ-2S數字式自動旋光儀測定。

1．2 合成步驟

1．2．1 加入 CdCl2·5／2H2O

（1）反應體系中加左旋多巴醇時的還原

稱取601mg（5mmol）苯乙酮溶于 15mL甲醇中，加入 113mg CdCl2·5／2H2O（0．5mmol），左旋多巴醇 91．5mg（0．5mmol），室溫下攪拌約 0．5h，分批加入NaBH4，溶液逐漸變為橙黃色，放出大量氣體、放熱，TLC跟蹤，室溫攪拌4h反應結束，用1%HCl淬滅反應，調節 pH＝4～5，過濾，用乙醚萃取濾液，合并醚液，飽和食鹽水洗滌，用無水Na2SO4干燥。過濾，減壓蒸去溶劑，得粗產品。再用硅膠柱層析 （乙酸乙酯∶石油醚＝1∶4）， 得到未反應原料101mg，得純物質 508．3mg，為棕紅色的油狀物質，產率為80%（產率的計算扣除未反應的原料，下同 ）。 [α]D30－2．72°（C ＝1．47mg·mL－1，丙 酮 ）。IR（KBr，v／cm－1）:3427，2917， 2843， 1446， 1368，1254，1094，1017，800;1H-NMR （500Hz，CDCl3），δ:1．52 （3H，d，J ＝6．6Hz，2-CH3），4．93 （1H，q，J ＝6．4，6．5，6．4Hz，1-CH），7．32 （1H，m，J＝1．9Hz，p-Ar-H），7．40（4H，dd，J＝7．2，7．9Hz，Ar-H）。

（2）沒有加左旋多巴醇（合成路線同上）

601mg（5mmol）苯乙酮，113mg（0．5mmol）CdCl2·5／2H2O， 室溫下攪拌約 0．5h， 分批加入303mg（8mmol）NaBH4，反應時間 10h，得到360．5mg棕紅色的油狀物質，化學產率70%。

下面反應同上述（1）的合成方法（即加入左旋多巴醇）相同。

1．2．2 加入 CeCl3·7H2O

加入 601mg（5mmol）苯乙酮，187mg（0．5mmol）CeCl3·7H2O，左旋多巴醇 91．5mg（0．5mmol），室溫下攪拌約 0．5h， 分批加入 303mg（8mmol）NaBH4，反應時間2h，分離得到純產品432mg，化學產率79%，[α]D30－2．76°（C＝1．47mg·mL－1，丙酮）。

1．2．3 加入 NiCl2·7H2O

加入 601mg（5mmol）苯乙酮，加入 NiCl2·7H2O 117mg（0．5mmol），左旋多巴醇 91．5mg（0．5mmol），室溫下攪拌約 0．5h， 分批加入 303mg（8mmol）NaBH4，反應3h，得純產品543．8mg，化學產率82%，[α]D30－2．71°（C＝1．47mg·mL－1，丙酮）。

1．2．4 加入 CoCl2·6H2O

加入601mg（5mmol）苯乙酮，加入CoCl2·6H2O 180mg （0．5mmol）， 左 旋 多 巴 醇 91．5mg（0．5mmol），室溫下攪拌約 0．5h，分批加入 303mg（8mmol）NaBH4， 反 應 5h，得 399．4mg，化 學 產 率75%，[α]D30－2．69°（C＝1．47mg·mL－1，丙酮）。

2 結果與討論

2．1 結果與討論

以CdCl2·5／2H2O為例，在相同的條件下，加左旋多巴醇和不加左旋多巴醇時反應時間和產率的比較，如表1所示。

表1 加左旋多巴醇和不加左旋多巴醇對反應的影響

從表1可以看到，加左旋多巴醇比不加左旋多巴醇反應速度明顯加快，并且產率也高，可見左旋多巴醇在還原苯乙酮中起到催化作用，大大縮短反應時間。

當原料苯乙酮為 601mg（5mmol），左旋多巴醇 91．5mg（0．5mmol），NaBH4303mg（8mmol）時，在不同過渡金屬氯化物催化下對反應的影響見表2。

從表2可以看到，在不同的過渡金屬離子氯化物催化下，反應結果有較大的差別，其中以Ce3＋為催化劑條件下，還原產物收率最好，反應速率也很快，而以Co2＋為催化劑時，收率最差。在測試條件相同的情況下（C＝1．47mg·mL－1，丙酮），Ce3＋作催化劑時[α]D30最高為－2．76°。

2．2 小結

探討了在以手性左旋多巴醇及過渡金屬離子氯化物催化下對潛手性化合物苯乙酮的不對稱還原，研究發現以Ce3＋作催化劑時，反應速度最快，而以Co2＋為催化劑時，收率最差。原因可能是Ce3＋更容易和左旋多巴醇形成配位化合物，形成手性催化劑，可以很好地催化氫化前手性物質苯乙酮C＝O鍵，從而制備手性醇1-苯基乙醇。

[1] Corey E J ， Helal C J．Reduxtion of carbonyl compounds with chiral oxazaborolidine catalysts:A new paradigm for enantioselective catalystsis and a powerful new synthetic method [J]．Angew ．Chem ．Int．Ed．，1998 ，37 （15）:1986-2012．

[2] Kawai M，Omori Y，Yamamuru H，et al．Optical resolution of N-carbenzoxy-a-methoxyglicine[J]．Tetrahedron:Asmmestry， 1992， 3（8）:1019-1020．

[3] Shinichi Itsuno， Koichi Ito，A Lira Hirao ，et al．A symmetric reduction of aliphatic ketones with the reagent prepared from （s）-（-）-2-Amino-3-methy-1，1-diphenybutan-1-ol and borane[J]．Org Chem，1984，49:555-557．

[4] Itsuno S， Hirao A，Nakaham S， et al．A symmetric synthesis using chairally modified borohydridePart 1 Euantio selective reduction of aromatic ketones with the reagent prepared from borane and （s）-valinol [J]J．Chem Soc，Perkin Trans1，1983:1673-1667．

[5] Jan G Batelaan， Hendrk JHageman， Jan Verbeek．The photodecomposition of ocnitratomethyldenzoin as studied by ESR[J]．Tetrahedron Lett，1987，28:2163-2166．

[6] Kenso Soai，Yasuhiro Kawase．A symmetric synthesis of β-hydroxyesters by the enantio selective refomatsky reaction in the presence of chiral aminoalcohols[J].Te-trahedron A symmetry，1991，（2）:781-784．

表2 在不同過渡金屬氯化物催化下對反應的影響

[7] Kenso Soai， Yuji Hirose;Shuichi Sakata． Highly enautio selective synthesis of β-hydroxy nitriles by the cyanocn ethylation of aldehydes using DPM as achiral．

[8] 劉二暢，楊定嬌，董建霞．現代手性藥物的合成與發展[J]．廣東藥學院學報，2004，20（6）:685-688．

Applied Research on L-dopa Alcohol in Asymmetric Reduction

FENGRui
（Nanyang Medical College， Nanyang473058，China）

Asymmetric reduction of acetophentone was prepared by two methods of adding L-dopa Alcohol or no adding L-dopa alcohol with NaBH4／Cd2＋、NaBH4／Co2＋、NaBH4／Ce3＋、NaBH4／Ni3＋as the reducing agent．The optimum conditions were as followed:the method of adding L-dopa alcohol had the advantages of faster reaction speed and higher yield．At the same time， with NaBH4／Ce3＋as the reducing agent was the best of catalytic effect in the four reduction system．

L-dopa alcohol;acetophentone;asymmetric reduction

T Q 031

A

1671-9905（2011）11-0005-02

廣西科學基金項目資助（桂科基0575055）

馮瑞（1975-），女，講師，碩士，主要從事有機合成的研究，電話:13525107689，E－mail:fengrui20032006＠163．com

2011-08-08