手性α-羟基酸的合成.doc

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1、手性α-羟基酸的合成　　摘要：以具有旋光活性的冰片为手性源，与丙酮酸在一定条件下进行酯化反应，获得具有旋光活性的丙酮酸冰片酯，然后加入格氏试剂与该酯反应，基团主要从空间位阻较小的一端进攻丙酮酸冰片酯，经过一系列处理后用手性柱分析其产物，得到以不同构型过量的α－羟基酸，其对映体过量值最高达９８％。　　关键词：冰片；酯化反应；不对称反应；羟基酸；手性源　　中图分类号：Ｏ６２１．４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11418－3834-02　　　　ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＣｈｉｒａｌα－ＨｙｄｒｏｘｙＡｃｉｄ　　　　ＧＥＪｕｎ－ｙｉｎｇ　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ

2、：Ａｃｈｉｒａｌｐｙｒｕｖａｔｅｂｏｒｎｙｌｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｃｈｉｒａｌｂｏｒｎｅｏｌａｎｄｐｙｒｕｖａｔｅ，ｗｈｉｃｈthenreactedwithｔｈｅgｒｉｒａｎｄｒｅａｇｅｎｔthatｍａｉｎｌｙａｔｔａｃｋｉｎｇｔｈｅｅｎｄｏｆｃｈｉｒａｌｐｙｒｕｖａｔｅｂｏｒｎｙｌｗｉｔｈｓｍａｌｌｅｒｓｔｅｒｉｃｈｉｎｄｅｒ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔabtainedafteraseriesoftreatmentsｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈａｃｈｉｒａｌｃｏｌｕｍｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｅｘｃｅｓｓα－ｈｙｄｒｏｘｙａｃｉｄｓ

3、ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｅｎａｎｔｉｏｍｅｒｅｘｃｅｓｓｖａｌｕｅｒｅａｃｈｅｄ９８％．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｎｅｏｌ；ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓ；α－ｈｙｄｒｏｘｙａｃｉｄ；ｃｈｉｒａｌ　　　　手性合成属于传统的方法，它是用手性的化合物作为起始物，应用常规的化学合成方法，经数步反应得到最终的光学纯产物。用光学活性化合物作为合成起始物方法的最大局限性在于获得手性起始物，即是否容易得到光学纯度高的起始物。此法的优点在于如果使用光学纯度高

4、的起始物，则只要设计防止消旋的合成路线即可得到光学纯度很高的最终产物，并且产物的绝对构型可以从起始物来推测［１］。本试验以具有手性的天然右旋冰片为起始物，与丙酮酸在一定条件下进行酯化反应生成具有旋光活性的丙酮酸冰片酯，再用不同的格氏试剂与其进行反应得到最终的光学纯产物［２］。　　１材料与仪器　　１．１材料　　天然右旋冰片、丙酮酸、氧氯化锆，浓氨水，过硫酸铵，无水乙醚、无水乙醇、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、无水硫酸镁、无水氯化钙、浓硫酸均为分析纯。　　１．２仪器　　GC-１７Ａ气相色谱仪，购于日本岛津公司，校正峰面积归一化法计算各组分含量，配备ＷＣＯＴＦｕｓｅｄ

5、Ｓｉｌｉｃａ３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．２５μｍｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓ手性色谱柱，氢焰检测器。检测条件：柱温１２０℃，以５℃／ｍｉｎ速度升温至２００℃，气化室温度２００℃，检测器温度２２０℃，分流比为５０∶１，进样量为０．１μＬ。　　ＦＴ－ＩＲ光谱仪，购于德国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司，ＫＢｒ压片；４００ＭＨｚ型核磁共振仪，购于瑞士Ｂｒｕｋｅｒ公司，氘代ＣＤＣｌ３为溶剂，ＴＭＳ为内标；ＰＯＬ－３４１型旋光仪，购于美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司；Ｘ－４数字显示显微熔点测定仪，购于北京亚力恩机电技术研究所。　　２方法　　２．１丙酮酸冰片酯的制备　　在１００ｍＬ

6、三颈瓶中加入冰片２．００ｇ，丙酮酸４．８９ｇ，Ｓ２Ｏ８２－／ＺｒＯ２为１．００ｇ后，加装冷凝管、干燥管，１２０℃下反应４ｈ，在冰盐浴下加入饱和Ｎａ２ＣＯ３溶液至中性，乙醚萃取后，盐洗，干燥，除去乙醚后即得到黄色固体丙酮酸冰片酯，通过柱层析提纯产物，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝１０∶１［２］。　　２．２α－羟基酸的合成　　在装有回流冷凝管、恒压漏斗和氮气保护下的１００ｍＬ干燥的三颈烧瓶中加入１０ｍｍｏｌ镁条和已处理的无水乙醚，浸没镁条，在恒压漏斗中加入含１０ｍｍｏｌ卤代烃的无水乙醚溶液，控制反应速度，保持微沸状态，滴完后，５０℃恒温加热直至镁条反应完全。冷至室温

7、，在冰盐浴下加入１０ｍｍｏｌ的丙酮酸冰片酯的乙醚溶液，反应进行３０ｍｉｎ后，用２０％的稀硫酸水解，分出有机层，水层用乙醚萃取３次，合并有机层。除乙醚后，加入一定量０．２ｇ／ｍＬ的ＮａＯＨ溶液，调溶液ｐＨ值至８，在磁力搅拌下升温至８０℃进行皂化反应６ｈ，冷至室温，分出水层，用２０％稀硫酸调节ｐＨ值至６，然后以乙醚萃取获得有机层并用饱和ＮａＣｌ溶液冲洗后，以无水ＭｇＳＯ４干燥，去乙醚即得α－取代乳酸。　　２．３产物分析　　２．３．１２－甲基－２－羟基己酸浅黄色固体，熔点为６７～７０℃，［α］Ｄ２０-７．０５°［α］Ｄ２０－８．２°１ＨＮＭＲδ：０．９０～０．９３

8、、１．２５、１．３１～１．３８、１．４４～１．４９、