苯基碳酸烯丙酯類化合物的合成及其在手性仲胺拆分中的應用＊

丁 薇，李明澤，戴榮繼，鄧玉林

(北京理工大學生命學院，北京 100081)

胺類化合物具有特殊的生物活性［1］。其中光學活性的胺類化合物，特別是仲胺，由于其特殊的藥理活性被廣泛應用于合成天然和非天然藥物［2］，作為有機不對稱合成的手性助劑［3］或催化劑［4，5］。目前獲得光學活性仲胺的方法有化學拆分法、不對稱合成法［6］和酶拆分法［7］。其中酶拆分方法由于具有活性高、專一性好、反應條件溫和等優點被化學家們廣泛關注。

雖然酶拆分方法適用于制備手性伯胺［8，9］，但目前報導脂肪酶催化動力學拆分二級胺的文獻非常少［10］，可能的原因為兩方面:一方面，作為底物的二級胺易于在酶的活性中心形成空間位阻［11］;另一方面，大量的酶拆分酰基試劑不能用于二級胺類化合物的拆分，即使能用也只得到低對映選擇性產物［12］。

本文參考文獻［12］方法合成了三種苯基碳酸烯丙酯化合物［1a～1c，其中2-甲氧基苯基碳酸烯丙酯(1b)為新化合物］，并考察了1a～1c作為酰基供體，在甲苯中經Novozyme 435酶催化對消旋的1-甲基-6，7-二甲氧基四氫異喹啉(2)進行拆分，得到了較高轉化率(50%)的手性仲胺(S)-2和(R)-2(對映選擇性＞99%，Scheme 1)，其結構經1H NMR和13C NMR表征。

Scheme 1

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Ultra Shield BRUK-ER 400型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標);SPD型高效液相色譜儀［SPD-20A檢測器，LC-20AD梯度泵，Labsolutions1.22sp色譜工作站(Chiralpak AD-H手性柱，檢測波長 254 nm，流速 1 mL·min-1，進樣體積 10 μL］。

2按文獻［13］方法制備(收率 95%);苯酚，2-甲氧基苯酚和3-甲氧基苯酚，北京偶合科技有限公司(＞98%);四正丁基氯化銨和氯化烯丙基甲酯，北京百靈威科技有限公司;Novozyme435，Novo Nodisk公司;其余所用試劑為分析純。

1.2 合成

(1)1a～1c的合成(以1a)為例

在反應瓶中加入苯酚5.567 g(59.22 mmol)，四正丁基氯化銨118 mg(0.413 mmol)，二氯甲烷40 mL和4 mol·L-1氫氧化鈉溶液20 mL，冰浴冷卻，攪拌下緩慢滴加氯化烯丙基甲酯7 mL(65.92 mmol)，滴畢，反應2 h。分液，有機層用2 mol·L-1氫氧化鈉溶液(2×20 mL)洗滌，用無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑得淡黃色油狀液體苯基碳酸烯丙酯(1a)10 g，收率 92%;1H NMR δ:4.74 ～4.76(d，2H，OCH2)，5.32 ～5.48(m，2H，CH=CH2)，5.95 ～6.08(m，1H，CH=CH2)，7.17 ～7.29(m，3H，PhH)，7.37 ～ 7.44(m，2H，PhH);13C NMR δ:68.8，119.0，120.8，125.7，129.2，130.9，150.9，153.2。

用類似的方法合成1b和3-甲氧基苯基碳酸烯丙酯(1c)。

1b:淡黃色油狀液體，收率93%;1H NMR δ:3.76(s，3H，OCH3)，4.73 ～4.76(d，2H，OCH2)，5.30 ～5.47(q，2H，CH=CH2)，5.94 ～ 6.07(m，1H，CH=CH2)，6.92 ～ 7.00(q，2H，ArH)，7.13 ～ 7.27(m，2H，ArH);13C NMR δ:55.5，68.8，112.2，118.7，120.4，122.0，126.9，132.0，139.8，150.9，152.9。

1c:紅棕色油狀液體，收率93.4%;1H NMR δ:3.805(s，3H，OCH3)，4.73 ～ 4.76(d，2H，OCH2)，5.32 ～5.46(q，2H，CH=CH2)，5.94 ～6.07(m，1H，CH=CH2)，6.75 ～6.82(m，2H，ArH)，7.26 ～ 7.32(t，2H，ArH);13C NMR δ:55.1，68.9，106.9，111.7，113.0，119.1，129.6，131.0，151.8，153.1，160.3。

1.3 Novozym 435催化的動力學拆分

在反應瓶中加入2 575 mg(5 mmol)，甲苯20 mL，Novozym 435 200 mg 及1a 2.6 g(12.5 mmol)，攪拌下于25℃反應72 h。過濾，濾餅(Novozym 435)用甲苯(10 mL)洗滌，干燥后套用。濾液用2 mol·L-1鹽酸(2 ×25 mL)洗滌，分液，水層用 10 mol·L-1氫氧化鈉溶液調至 pH 12，用 TBME(甲基叔丁基醚)(2×10 mL)萃取，合并萃取液，用無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑得淡黃色固體(S)-2，收率 46%，99.65%e.e.;1H NMR δ:1.43 ～ 1.45(d，3H，CCH3)，2.61 ～ 2.69(t，1H，4-H)，2.75 ～2.85(t，1H，4-H)，2.95 ～3.04(t，1H，3-H)，3.22 ～ 3.29(t，1H，3-H)，3.92(s，6H，OCH3)，3.94(t，1H，NH)，6.58 ～6.64(d，2H，5，8-H)。

甲苯層用2 mol·L-1氫氧化鈉溶液(25 mL)洗滌，用無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑得無色油狀液體(R)-3，收率 47%，98.4%e.e.;1H NMR δ:1.47 ～1.48(d，3H，CCH3)，3.84 ～3.84(d，6H，OCH3)，4.69 ～4.74(d，4H，3，4-H)，4.62 ～4.65(d，2H，CH)，5.19 ～5.20(t，1H，ArH)，5.20 ～5.23(m，1H，ArH)，5.28 ～ 5.29(t，1H，1-H)，5.44 ～5.46(m，1H，CH)，6.58s，2H，OCH2)。

2 結果與討論

2.1 酰化劑對酶促拆分的影響

在酶催化醇類和脂肪胺類的酰化反應時，許多具有活性的酯被用做酰化試劑［14］。本文以Novozyme 435酶催化2的動力學拆分為模板反應，考察了不同酰基供體對拆分反應的影響，結果見表1。由表1可見，不同的酰基供體對脂肪酶的對映選擇性表現不同，其中1a～1c有較好的促進作用;甲氧基乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯完全沒有反應性。

從表1還可見，1a～1c的反應性相似，轉化率接近50%，同時產物的對映選擇性和 E值(＞200)均較高。

表1 酰化劑對酶促拆分的影響aTable 1 Effect of acylating reagent on enzymatic kinetic resolution

2.2 1用量對酶促拆分的影響

以Novozyme 435為酶，1a為酰化試劑，考察1a用量r［n(2)∶n(1a)］對酶促拆分的影響，結果見表2。由表2可見，當r=1.0∶1.0時，轉化率只有35%;當r=1.0 ∶2.5時，轉化率達到最高(50%);再增加1a的用量，轉化率反而會下降。可能是由于在反應體系中酰基供體高濃度產生的抑制作用。最佳的r=1.0 ∶2.5。

表2 酰化劑用量對酶促拆分的影響aTable 2 Effect of acylating reagent amount on enzymatic kinetic resolution

3 結論

利用苯酚類化合物與氯化烯丙基甲酯一步反應合成了苯基碳酸烯丙酯類化合物，并以此為酰基供體，用固定化 Novozym 435對1-甲基-6，7-二甲氧基四氫異喹啉進行酶促的酰化拆分，得到相應的光學對映異構體(R)-酰胺，轉化率50%，對映選擇性良好。表明，苯基碳酸烯丙酯類化合物是脂肪酶催化拆分二級胺的有效酰化試劑。

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