線型聚苯乙烯支載(4S)-噻唑烷-2-硫酮的合成研究

張吉書，何西平，鄧曉云，楊桂春，陳祖興

(湖北大學化學化工學院，湖北 武漢 430062)

手性噻唑烷-2-硫酮是一類優(yōu)良的手性輔助試劑，廣泛地應用于不對稱誘導反應，如不對稱Aldol反應、不對稱Michael加成及不對稱Diels-Alder等反應，并在許多天然產(chǎn)物的不對稱合成中得到了廣泛的應用[1].

將手性輔助試劑支載在不溶性聚合物載體上，使得產(chǎn)物的分離純化變得快捷和便利，同時也實現(xiàn)了手性輔助試劑的回收和重復利用[2-3].但固相有機合成存在非均相反應、難以在線分析等缺點，因此，可溶性聚合物正在逐漸成為一種替代支載體，越來越受到重視[4].

線型聚苯乙烯作為一類應用較為廣泛的可溶性載體，不僅具備聚合物支載易于分離純化等特點，還表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢：低溫下在四氫呋喃等溶劑中有很好的溶解性，進行均相反應，提高了反應效率，可實現(xiàn)實驗過程中的在線檢測[5].

本課題組已開展線型聚苯乙烯作為可溶性聚合物載體在有機合成中的應用，并研究了其支載不同結(jié)構(gòu)的手性噁唑烷酮、噁唑烷硒酮、噁唑烷苯亞胺等手性輔助試劑的制備及其應用[6-8].噻唑烷-2-硫酮作為一類優(yōu)良的手性輔助試劑，目前少見報道將其支載在任何聚合物載體上.基于現(xiàn)有的工作基礎，我們將(4S)-噻唑烷-2-硫酮支載在線型聚苯乙烯上，制得線型聚苯乙烯支載(4S)-噻唑烷-2-硫酮手性輔助試劑(Scheme 1)，以期進一步探索線型聚苯乙烯支載手性輔助試劑的不對稱誘導性.

圖1 標題化合物的合成路線

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑處理

1.1.1 儀器 溫度計未校正，熔點用WRS-IA 數(shù)字熔點儀(上海精密科學儀器有限公司) 測定；紅外用 PE-Spectrum One 型紅外光譜儀測定，NaCl單晶片涂片；元素分析用Vario EL Ⅲ(德國) 元素分析儀測定；1H NMR用INOVA (600 MHz) 和13C NMR(150 MHz) 測定，以指定的氘代試劑為溶劑，TMS為內(nèi)標.

1.1.2 試劑處理 N-Boc-L-酪氨酸乙酯：揚州寶盛生物化工有限公司，真空干燥； 四氫呋喃：AR，依次用無水氯化鈣干燥，再用鈉絲回流； N，N-二甲基甲酰胺(DMF):氫化鈣干燥; 18-冠-6:Aldrich公司; 對氯甲基苯乙烯 (CMS，Aldrich 公司) 和苯乙烯 (St):10%的氫氧化鈉水溶液洗滌，二氯甲烷萃取，再用水洗至中性，無水硫酸鎂干燥后蒸餾去二氯甲烷.

1.2 實驗步驟

1.2.5 線型聚苯乙烯支載(4S)-噻唑烷-2-硫酮5的合成 干燥的化合物4 (1.5 g，4.4 mmol)溶于無水四氫呋喃(30 mL)，加入苯乙烯(2.0 mL，17.6 mmol) 和偶氮二異丁腈(0.07 g)，通入氮氣，80 ℃反應72 h. 反應混合液逐滴滴加到冰乙醇(100 mL)中，過濾并用冰乙醇洗滌得白色固體，即產(chǎn)物線型聚苯乙烯支載(4S)-噻唑烷-2-硫酮5(1.56 g，80.2%). IR (NaCl):υ=3 300，1 598，1 241，699 cm-1;13C NMR(CDCl3，150 MHz):δ=201.2，158.1，115.2～130.0，69.8，65.5，40.2，29.5; 元素分析:C，80.66%; H，6.70%; N，1.93%.

2 結(jié)果與討論

2.1與對氯甲基苯乙烯連接將聚合雙鍵引入到N-Boc-L-酪氨酸乙酯中的同時，對酚羥基進行了保護，避免了酚羥基在接下來的反應中發(fā)生副反應的可能，并且大大降低了產(chǎn)物的極性，便于后續(xù)反應的處理和操作.

2.2脫BocBoc解脫反應需要在強酸條件下進行，而為了避免在萃取等后處理過程中產(chǎn)物過多的損失，反應結(jié)束后，滴加NaOH 溶液將產(chǎn)物由鹽酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?

2.3聚合自由基聚合反應通常使用甲苯、苯、四氫呋喃或者其混合溶劑作為反應溶劑，我們根據(jù)化合物4的溶解性，選擇以四氫呋喃作為溶劑在80 ℃反應72 h，合成線型聚苯乙烯支載噻唑烷-2-硫酮手性輔助試劑.該手性輔助試劑在二氯甲烷、四氫呋喃等溶劑中具有很好的溶解性，在甲醇、乙醇等溶劑中不溶，因而在二氯甲烷、四氫呋喃等溶劑中進行均相不對稱誘導反應，反應完畢后，通過甲醇、乙醇等溶劑沉淀洗滌，方便分離純化和重復使用.

3 結(jié)論

從N-Boc-L-酪氨酸乙酯出發(fā)，經(jīng)過與對氯甲基苯乙烯連接成醚、還原、脫Boc、關環(huán)、聚合等5步反應制備得到了一種新的手性輔助試劑——線型聚苯乙烯支載(4S)-噻唑烷-2-硫酮，總產(chǎn)率為40%.產(chǎn)物用IR，1H NMR，13C NMR以及元素分析對其結(jié)構(gòu)進行表征，波譜解析結(jié)果與化合物的結(jié)構(gòu)相符. 該類手性助劑同時具有固相支載合成和經(jīng)典液相反應的優(yōu)點，將廣泛應用于不對稱合成中.

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