2006年第26卷第1期,99~102
有机化学
Vbl_26.2006No.1.99~102
Chine∞Jo哪alofo曙呲icChelnis缸y
・研究简报・
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
贾会珍以6
张
萍粕口
孙耀冉砺6
李嫒口
C4河北师范大学化学学院石家庄050016)(6石家庄学院化学系石家庄050801)
摘要首次用氨基酸与一系列酸酐直接反应,合成了20个含羧基的酰亚胺,对其结构进行了表征.为含羧基酰亚胺类
化合物的合成提供了一种直接、简便的新方法.
关键词酰亚胺;酸酐;氨基酸
SyntheSiSofCarboxylFunCtiona¨zedImideDeriVatiVeSbytheDireCt
ReaCtiOnOfAminOaCidSWithAnhydrIdeS
JIA,Hui.Zhe酽≯
(6D哆阳厂加聊f
Abstr挑t
殂ANG,Ping木一
SUN,Ya0.Rana’6
U,Yuan口
eCottege剪cllemistry。HebeiNormntUn如ers的。s蛹icIzh|埘tg050016I
D,C讫硎妇f,y,鼢盯娩^凇粥co坳P,肋驴妇劢船增删J)
were
20newcarbonyl如nctionaJizediIIlidededVatiVesweresynttlesizedbytlle
dil优t麒lction
of
锄inoacids
wim
aIlllymdes.1kirs劬ctIlresch锄cteIizedby
elemental
aIlalysis,瓜,1HNMR,13C
NMRandMSspec仃a.AnewsimpleandderiVa廿veswasproVided.Keywords
iIIlide;aIlllydride;aⅡliIloacid
diI优t
IneⅡlodfbrmesynmsisofcar_bonylfunctionaJizediIIlide
酰亚胺类化合物是一类重要的有机物,在生物学、合成化学和聚合化学中有着广泛的应用【1 ̄3】,酰亚胺因其微弱的荧光活性,可以和具有生理活性的硫醇半胱氨
亲核性很弱,所以和酸酐的反应比较困难,而羧基化的酰亚胺可以作为进一步反应的手性诱导试剂,因此其合成有着重要的意义.文献报道除了邻苯二甲酸酐和甘氨酸在没有溶剂的条件下热熔制备了含羧基的酰亚胺外【8】,酸酐和其他氨基酸的反应均无文献报道,而且我们用同样热熔的方法也没有得到相应的产物.本课题组深入研究了氨基酸与一系列酸酐的反应,首次用酸酐和氨基酸直接反应的方法合成了20个含羧基的酰亚胺,并对其结构进行了表征,为羧基官能团化酰亚胺的合成提供了一种直接、简便的新方法,同时也为氨基酸氮端的保护寻找到了一种新途径.
方程式如Scheme
1.
酸及谷胱苷肽等定量反应,生成具有强烈荧光性的物
质,可用于疾病的监测和临床诊疗【4’习;酰亚胺类化合物还可用于合成一些重要的生物天然产物如全霉素、猪胆红素等【61;在聚合物化学中可以作为合成聚酰胺高聚物的单体,因此国内外对该类化合物的研究十分活跃,研究重点主要集中在其合成上.酰亚胺类化合物的合成一般是酸酐和胺反应,得到氮上有烷基取代的酰亚胺,而
和氨基醇、氨基酸酯的反应则得到氮上有相应官能团的
酰亚胺【J71.氨基酸由于以偶极离子的形式存在,氨基的
+E.mail:zIl曲gpingp@sina.com.cn
ReceiVed
J删afy27,2005;reViscdApm28,2005;∞ceptedJllly12,2005
河北省自然科学基金(No.B2004000145)资助项目.
万方数据
100有机化学
V.01.26.2006
R
。◇
CH3COOH,r.t
+NH2一cH—cooH]斋_丽i
~洲
乒~l一。。H篇篇§
。◇
R
—CH—COOH
O
O
1—4
a:R=H:b:R=CH3;c:R=Ph:d:R=PhCH2:e:R=(CH3)2CHCH2
Sch锄e1
1
实验部分
1.1仪器与试剂
PE—M一730型红外光谱仪;VGzAB—HS型质谱仪;BRuKERAC.P200核磁共振仪;M陌一3型元素分析仪;蒸.
1.2酰胺酸的合成(以丁二酸酐和丙氨酸合成1b为例)
目标化合物1~4所对应的酸酐分别是丁二酸酐、马来酸酐、苯酐、四氯苯酐.
方法1:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐49(0.04m01)和丙氨酸3.6g(0.04m01),40InL乙酸,室温搅拌一天,有白色固体析出,过滤,固体用无水乙醚洗至中性,干燥,得产品酰胺酸4.6g,产率60.5%.m.p.149~151
℃.
方法2:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐29(0.04m01)和亮氨酸2.7g(0.02m01),50mLTHF,加热回流30h,过滤,得白色固体产品酰胺酸4.1g,产率87%.m.p.
92~94℃.
1.3含羧基的酰亚胺的合成
在100mL三口烧瓶,于氮气保护下加入上述酰胺酸(2.7
g,0.014m01)、50
rnL苯,无水znCl2(2.322
g,0.017
m01),加热至80℃,滴加溶于15mL苯的六甲基二硅氨烷(5.4mL,0.026m01),滴加完毕回流8h.过滤,滤液浓缩,得乳白色油状物.用10%盐酸调pH=l,有少量固体析出,加入乙酸乙酯溶解,分液,水相用乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2S04干燥.过滤,浓缩,得白色固体1.0g,产率40.9%,m.p.124~126℃.
1a:产率67.8%.m.p.102~104℃;1HⅫ讧R
(CDCl3)6:10.17(s,1H,COOH),4.24(s,2H,CH2),2.75(s,4H,CH2CH2);IR(KBr)v:1751,1664cm_1;MS(70
for
万
方数据45.87,H4.46,N8.91;foundC45.69,H4.4l,N8.75.
1b:产率40.9%.m.p.124~126℃;1HNMR
(CDCl3)6:9.87(s,1H,COOH),4.74~4.85(q,‘,=11.13Hz,1H,CH),2.70(s,4H,CH2CH2),1.49~1.52(d,.,=
11.13
Hz,3H,CHCH3);瓜(KBr)v:1780,1705
cm-1;MS
(70eV),,比(%):171(M+,12),126(100).Anal.calcdfbrC7H9N04:C49.12,H5.26,N8.19;foundC49.00,H5.09,
N8.24.
1c:产率45.8%.m.p.206~208℃:1HNMR
(CDCl3)6:5.85(s,1H,PhCH),7.20~7.48(m,5H,Ph),2.70(s,4H,CH2CH2);”CNMR(CDCl3)J:177.52,169.40,135.54,129.99,128.65,56.06;IR(KBr)v:1759,
170l
cm_1;MS(70eV)耐z(%):234(M++1,12),189
(100).Anal.calcdforC12H11N04:C61.80,H4.72,N6.01;
foundC61.64.H4.67.N6.16.
1d:产率77.5%.m.p.170~172℃:1HNMR
(CDCl3)6:10.63(s,1H,COOH),7.05~7.21(m,5H,Ph),4.98~5.07(t,,=10.78Hz,1H,CH),3.40~3.43(d,-,=
10.78
Hz,2H,PllCH2),2.50(s,4H,CH2CH2);瓜(KBr)v:
1747,1689
cm。1;MS(70
eV)北(%):247(M+,5),148
(100).Anal.calcdf研C13H13N04:C63.16,H5.26,N5.67;
foundC63.08.H5.39.N5.64.
1e:产率86.7%.m.p.89~92℃;1HNMR(CDCl3)
6:10.14(s,lH,COOH),4.76~4.81(t,.,=6.53,1H,CH),2.70(s,4H,CH2CH2),0.83~2.19(m,9H,CH2CH(CH3)2);
承(KBr)v:1751,1681cm-1;MS(70eV)"比(%):214
(M+1,6),100(100).Anal.calcdfbrC10H15N04:C56.34,
H7.04,N6.57:foundC56.16,H7.15,N6.67.
2a:产率69.2%.m.p.110~112℃;1HNMR
(CDCl3)6:6.80(s,2H,CH=CH),4.32(s,2H,CH2);IR(KBr)v:175l,1697cm_1;MS(70eV)—比(%):155(M+,8),54(100).Anal.calcdforC6H5N04:C46.45,H3.23,N
9.03;foundC45.38,H3.44,N9.14.
2b:产率38.6%.m.p.95~97℃;1HNMR(CDCl3)
d:6.72(s,2H,CH=CH),4.76~4.88(q,’,=6.00Hz,1H,CH),1.61~1.64(d,,=6.00Hz,3H,CH3);”CNMR
(CDCl3)6:175.12,169.75,134.32,47.15,14.90;瓜(KBr)
1,:1712,1684
cm。1;MS(70
eV)砒(%):169(M+,10),
124(100).Anal.calcdforC7H7N04:C49.70,H4.14,N
8.28:follndC49.65,H4.21,N8.30.
2c:产率65.2%.m.p.168~170℃;1HMvIR(CDCl3)巧:6.73(s,2H,CH=CH),7.26~7.49(m,5H,
PhH),5.88(s,1H,CH);”CNMR(CDCl3)6:170.83,169.70,135.51,129.71,128.80,128.59,55.51;IR(KBr)v:
1759,1705
cm-1;MS(70eV)m,z(%):232(M++1,7),
xT-4型显微熔点测定仪.所用溶剂使用前均经干燥重eV)砒(%):157(M1‘,5),56(100).Anal.calcdC幽N04:C
No.1
贾会珍等:氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
101
77(100).Anal.calcdforC12H9N04:C62.34,H3.90,N
6.06:foundC62.19,H3.96,N6.10.
2d:产率77.3%.m.D.166~169℃;1HNMR(CDCl3)巧:6.60(s,2H,CH=CH),7.11~7.26(m,5H,
PhH),5.00~5.04(t,.,=4.40Hz,1H,CH),3.49~3.50(d,
.,=4.40Hz,2H,CH2);”C
N^偶(CDCl3)6:176.16,
173.99,171.46,76.76,28.26,67.41,39.35,38.7l;卫R
(KBr)v:1753,
1689
cm_1;MS(70eV),,l,z(%):245
(M+,30),9l(100).Anal.calcdforC13H1lN04:C63.67,H
4.49,N5.71;foundC63.60,H4.50,N5.79.
2e:产率64.1%.m.p.84~86℃;1HⅫvIR(CDCl3)
d:6.72(s,2H,CH=CH),4.75~4.87(t,,=6.72Hz,1H,CH),0.84~2.26(m,9H,CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:
1712,1684cml;MS(70
eV)蒯z(%):21l(M+,10),166
(100).Anal.calcdfbrCloHl3N04:C56.87,H6.16,N6.64;
foundC56.68.H6.04.N6.70.
3a:产率36.4%.m.p.184~186℃;1HNMR
(CDCl3)6:7.67~7.86(m,4H,PhH),4.45(s,2H,CH2);
”C
NMR(CDCl3)巧:169.37,133.44,131.49,129.04,56.67;IR(KBr)v:1772,1689cml;MS(70
eV)舭(%):
160(15),105(100).Anal.calcdf研C10H7N04:C58.54,H
3.41,N6.83:foundC58.50。H3.36,N6.97.
3b:产率57.7%.m.p.182~184℃;1HNMR
(CDCl3)6:9.73(s,1H,COOH),7.62~7.82(m,4H,PhH),
4.92~5.03(q,.,=11.03比,1H,CH),1.64~1.67(d,t,=
11.03Hz,3H,CH3);IR(KBr)v:1759,1693
cm_1;MS(70eV)砒(%):219(M+,4),
174(100).Anal.calcdforC1lH9N04:C60.27,H4.11,N6.39;foundC60.16,H
4.15.N6.28.
3c:产率96.3%.m.p.178~180℃;1HNMR
(CDCl3)巧:9.13(s,1H,C00H),7.20~7.81(m,9H,PhH),6.03(s,1H);IR(KBr)v:1770,169lcml;MS(70eV)m/z(%):281(M+,5),236(100).Anal.calcdfbrC16H11一
N04:C68.33,H3.91,N4.98;fbundC68.29,H3.95,N4.82.
3d:产率95.1%.m.p.177~179℃;1HNMR(CDCl3)6:9.56(s,lH,C00H),7.03~7.74(m,9H,mIH),
5.13~5.2l(t,.,=12.38Hz,1H,CH),3.51~3.55(d,,=
12.38Hz,2H,CH2);IR(KBr)v:1749,
1697cml;MS
(70
eV)毗(%):293(M+一2,2),148(100),105(63),77
(49).Anal.calcdforC17H13N04:C69.15,H4.41,N4.75;
foundC69.12,H4.42,N4.77.
3e:产率75.7%.m.p.116~118℃;1H
N】ⅥR
(CDCl3)6:9.66(s,1H,CooH),7.64~7.82(m,4H,PhH),4.92~4.97(t,l,=6.69Hz,1H,CH),0.84~2.38(m,9H,
万
方数据CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:1735,1712cml;MS(70eV)
砒(%):26l(M+,11),216(68),160(100),76(59).Anal.
calcdforC14H15N04:C64.37,H5.75,N5.36;foundC64.24,H5.66,N5.26.
4a:产率78.6%.m.p.228~230℃:1HⅫⅥR
(CDCl3)6:11.42(s,1H,COOH),4.34(s,1H,CH2);Ⅱt(KBr)v:1786,1724cm_1;MS(70eV),,如(%):294(100).
AJlal.calcdfbr
C10H3C州04:C
34.98,
H0.87,N4.08;
foundC34.80,H0.77,N4.01.
4b:产率73.6%.m.p.232~234℃;1HNMR
(CDCl3)巧:11.94(s,1H,COOH),4.90~4.94(q,',=5.60Hz,1H,CH),1.54~1.55(d,I,=5.60Hz,3H,CH3);IR(KBr)v:1774,1712cm-1;MS(70eV)m,z(%):306(100).
Anal.calcdfor
C1lH5C埘04:C
36.97,H1.40,N3.92;
foundC36.90,H1.33,N3.82.
4c:产率57.3%.m.p.198~199℃;1HⅫ订R
(CDCl3)6:9.54(s,1H,COOH),7.32~7.49(m,5H,PhH),6.06(s,1H,CH);IR(KBr)1,:1712,1654cml;MS(70
eV)m/z(%):418(M+一1,2),106(100).Anal.caIcd
for
C16H7C14N04:C45.82,H1.67,N3.34;fbundC45.95,H1.61.N3.46.
4d:产率73.0%.m.p.220~202℃;1HNMR
(CDCl3)巧:9.14(s,1H,COOH),5.13~5.15(t,I,=4.80Hz,1H,CH),0.08~3.07(d,.,=4.80Hz,2H,CH2),
7.13~7.36(m,5H,mIH);IR(KBr)1,:1716,1651cm_1;
MS(70
eV)州z(%):432(M1。一1,2),106(100).Anal.
calcdfbrC17H9C14N04:C47.11,H2.07,N3.23;fbundC47.24.H2.03.N3.38.
4e:产率62.8%.m.p.155~157℃;1HⅫ订R
(CDCl3)6:11.92(s,lH,COOH),3.69~4.02(t,,=4.8HZ,lH,CH),O.85~2.63(m,9H,CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:1772,1712cm_1;MS(70
eV)吡(%):363(4),
282(100).Anal.calcdforC14H11C14N04:C42.10,H2.75,
N3.50:foundC42—13,H2.77,N3.55.
2结果与讨论
氨基酸和酸酐以等摩尔的量反应,氨基首先进攻酸酐的羰基。形成开链的酰胺酸,这一步是在乙酸的环境中进行的(方法1),这个过程对于一些氨基酸来说能够顺利的进行,而对于一些空间位阻稍大的来说(1e,2c~2e,3b~3e,4a~4e),即使反应36h以上,反应的效果仍
不理想,收率很低,我们改用四氢呋喃做溶剂(方法2),加热回流,提高了反应的温度,使反应顺利进行,收率在27%~87%之间,而且避免了酸性环境的影响,为下
102有机化学
、,01.26.2006
一步碱性条件下的反应提供了方便.开链的酰胺酸形成
后,在zncl2和六甲基二硅氮烷的催化下环合,得到了含羧基的酰亚胺衍生物.在环合这一步,反应物之间的摩尔量的比例是影响反应的一个重要因素,我们曾作过不同比例下的反应,结果如表1所示.
而再过量的六甲基二硅氮烷或znCl2的收率几乎没有提高.在丁二酸酐和甘氨酸的反应中1a,我们用较强的
路易斯酸越C13和SnCl4代替zllCl2,发现反应虽然进行,
但收率非常低.在溶剂的选择上,我们用苯、甲苯和ⅡⅢ三种溶剂作对照,苯的效果最理想,甲苯虽然可以
实验表明:酰胺酸、Zna2和l蹦DS的摩尔量的最
佳比例是1:1.2:1.8.当六甲基二硅氮烷或znCl2的物质的量小于1时,反应即使长时间回流也进行不完全,
表l
提高反应温度,但随着温度的提高,反应液颜色加深,
收率反而降低.
1b的合成中酰胺酸、乃lCl2和HMDs摩尔量的比例对反应的影响
’Ihblel醐饶tSof血emol缸p姊omonofaInicacid,zncl2柚dm仍s∞yjeldinme
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万方数据
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
作者:作者单位:
贾会珍, 张萍, 孙耀冉, 李媛, JIA,Hui-Zhen , ZHANG,Ping , SUN,Yao-Ran ,LI,Yuan
贾会珍,孙耀冉,JIA,Hui-Zhen,SUN,Yao-Ran(河北师范大学化学学院,石家庄,050016;石家庄学院化学系,石家庄,050801), 张萍,李媛,ZHANG,Ping,LI,Yuan(河北师范大学化学学院,石家庄,050016)
有机化学
CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY2006,26(1)2次
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_yjhx200601016.aspx
2006年第26卷第1期,99~102
有机化学
Vbl_26.2006No.1.99~102
Chine∞Jo哪alofo曙呲icChelnis缸y
・研究简报・
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
贾会珍以6
张
萍粕口
孙耀冉砺6
李嫒口
C4河北师范大学化学学院石家庄050016)(6石家庄学院化学系石家庄050801)
摘要首次用氨基酸与一系列酸酐直接反应,合成了20个含羧基的酰亚胺,对其结构进行了表征.为含羧基酰亚胺类
化合物的合成提供了一种直接、简便的新方法.
关键词酰亚胺;酸酐;氨基酸
SyntheSiSofCarboxylFunCtiona¨zedImideDeriVatiVeSbytheDireCt
ReaCtiOnOfAminOaCidSWithAnhydrIdeS
JIA,Hui.Zhe酽≯
(6D哆阳厂加聊f
Abstr挑t
殂ANG,Ping木一
SUN,Ya0.Rana’6
U,Yuan口
eCottege剪cllemistry。HebeiNormntUn如ers的。s蛹icIzh|埘tg050016I
D,C讫硎妇f,y,鼢盯娩^凇粥co坳P,肋驴妇劢船增删J)
were
20newcarbonyl如nctionaJizediIIlidededVatiVesweresynttlesizedbytlle
dil优t麒lction
of
锄inoacids
wim
aIlllymdes.1kirs劬ctIlresch锄cteIizedby
elemental
aIlalysis,瓜,1HNMR,13C
NMRandMSspec仃a.AnewsimpleandderiVa廿veswasproVided.Keywords
iIIlide;aIlllydride;aⅡliIloacid
diI优t
IneⅡlodfbrmesynmsisofcar_bonylfunctionaJizediIIlide
酰亚胺类化合物是一类重要的有机物,在生物学、合成化学和聚合化学中有着广泛的应用【1 ̄3】,酰亚胺因其微弱的荧光活性,可以和具有生理活性的硫醇半胱氨
亲核性很弱,所以和酸酐的反应比较困难,而羧基化的酰亚胺可以作为进一步反应的手性诱导试剂,因此其合成有着重要的意义.文献报道除了邻苯二甲酸酐和甘氨酸在没有溶剂的条件下热熔制备了含羧基的酰亚胺外【8】,酸酐和其他氨基酸的反应均无文献报道,而且我们用同样热熔的方法也没有得到相应的产物.本课题组深入研究了氨基酸与一系列酸酐的反应,首次用酸酐和氨基酸直接反应的方法合成了20个含羧基的酰亚胺,并对其结构进行了表征,为羧基官能团化酰亚胺的合成提供了一种直接、简便的新方法,同时也为氨基酸氮端的保护寻找到了一种新途径.
方程式如Scheme
1.
酸及谷胱苷肽等定量反应,生成具有强烈荧光性的物
质,可用于疾病的监测和临床诊疗【4’习;酰亚胺类化合物还可用于合成一些重要的生物天然产物如全霉素、猪胆红素等【61;在聚合物化学中可以作为合成聚酰胺高聚物的单体,因此国内外对该类化合物的研究十分活跃,研究重点主要集中在其合成上.酰亚胺类化合物的合成一般是酸酐和胺反应,得到氮上有烷基取代的酰亚胺,而
和氨基醇、氨基酸酯的反应则得到氮上有相应官能团的
酰亚胺【J71.氨基酸由于以偶极离子的形式存在,氨基的
+E.mail:zIl曲gpingp@sina.com.cn
ReceiVed
J删afy27,2005;reViscdApm28,2005;∞ceptedJllly12,2005
河北省自然科学基金(No.B2004000145)资助项目.
万方数据
100有机化学
V.01.26.2006
R
。◇
CH3COOH,r.t
+NH2一cH—cooH]斋_丽i
~洲
乒~l一。。H篇篇§
。◇
R
—CH—COOH
O
O
1—4
a:R=H:b:R=CH3;c:R=Ph:d:R=PhCH2:e:R=(CH3)2CHCH2
Sch锄e1
1
实验部分
1.1仪器与试剂
PE—M一730型红外光谱仪;VGzAB—HS型质谱仪;BRuKERAC.P200核磁共振仪;M陌一3型元素分析仪;蒸.
1.2酰胺酸的合成(以丁二酸酐和丙氨酸合成1b为例)
目标化合物1~4所对应的酸酐分别是丁二酸酐、马来酸酐、苯酐、四氯苯酐.
方法1:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐49(0.04m01)和丙氨酸3.6g(0.04m01),40InL乙酸,室温搅拌一天,有白色固体析出,过滤,固体用无水乙醚洗至中性,干燥,得产品酰胺酸4.6g,产率60.5%.m.p.149~151
℃.
方法2:在100mL单口瓶中加入丁二酸酐29(0.04m01)和亮氨酸2.7g(0.02m01),50mLTHF,加热回流30h,过滤,得白色固体产品酰胺酸4.1g,产率87%.m.p.
92~94℃.
1.3含羧基的酰亚胺的合成
在100mL三口烧瓶,于氮气保护下加入上述酰胺酸(2.7
g,0.014m01)、50
rnL苯,无水znCl2(2.322
g,0.017
m01),加热至80℃,滴加溶于15mL苯的六甲基二硅氨烷(5.4mL,0.026m01),滴加完毕回流8h.过滤,滤液浓缩,得乳白色油状物.用10%盐酸调pH=l,有少量固体析出,加入乙酸乙酯溶解,分液,水相用乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,用无水Na2S04干燥.过滤,浓缩,得白色固体1.0g,产率40.9%,m.p.124~126℃.
1a:产率67.8%.m.p.102~104℃;1HⅫ讧R
(CDCl3)6:10.17(s,1H,COOH),4.24(s,2H,CH2),2.75(s,4H,CH2CH2);IR(KBr)v:1751,1664cm_1;MS(70
for
万
方数据45.87,H4.46,N8.91;foundC45.69,H4.4l,N8.75.
1b:产率40.9%.m.p.124~126℃;1HNMR
(CDCl3)6:9.87(s,1H,COOH),4.74~4.85(q,‘,=11.13Hz,1H,CH),2.70(s,4H,CH2CH2),1.49~1.52(d,.,=
11.13
Hz,3H,CHCH3);瓜(KBr)v:1780,1705
cm-1;MS
(70eV),,比(%):171(M+,12),126(100).Anal.calcdfbrC7H9N04:C49.12,H5.26,N8.19;foundC49.00,H5.09,
N8.24.
1c:产率45.8%.m.p.206~208℃:1HNMR
(CDCl3)6:5.85(s,1H,PhCH),7.20~7.48(m,5H,Ph),2.70(s,4H,CH2CH2);”CNMR(CDCl3)J:177.52,169.40,135.54,129.99,128.65,56.06;IR(KBr)v:1759,
170l
cm_1;MS(70eV)耐z(%):234(M++1,12),189
(100).Anal.calcdforC12H11N04:C61.80,H4.72,N6.01;
foundC61.64.H4.67.N6.16.
1d:产率77.5%.m.p.170~172℃:1HNMR
(CDCl3)6:10.63(s,1H,COOH),7.05~7.21(m,5H,Ph),4.98~5.07(t,,=10.78Hz,1H,CH),3.40~3.43(d,-,=
10.78
Hz,2H,PllCH2),2.50(s,4H,CH2CH2);瓜(KBr)v:
1747,1689
cm。1;MS(70
eV)北(%):247(M+,5),148
(100).Anal.calcdf研C13H13N04:C63.16,H5.26,N5.67;
foundC63.08.H5.39.N5.64.
1e:产率86.7%.m.p.89~92℃;1HNMR(CDCl3)
6:10.14(s,lH,COOH),4.76~4.81(t,.,=6.53,1H,CH),2.70(s,4H,CH2CH2),0.83~2.19(m,9H,CH2CH(CH3)2);
承(KBr)v:1751,1681cm-1;MS(70eV)"比(%):214
(M+1,6),100(100).Anal.calcdfbrC10H15N04:C56.34,
H7.04,N6.57:foundC56.16,H7.15,N6.67.
2a:产率69.2%.m.p.110~112℃;1HNMR
(CDCl3)6:6.80(s,2H,CH=CH),4.32(s,2H,CH2);IR(KBr)v:175l,1697cm_1;MS(70eV)—比(%):155(M+,8),54(100).Anal.calcdforC6H5N04:C46.45,H3.23,N
9.03;foundC45.38,H3.44,N9.14.
2b:产率38.6%.m.p.95~97℃;1HNMR(CDCl3)
d:6.72(s,2H,CH=CH),4.76~4.88(q,’,=6.00Hz,1H,CH),1.61~1.64(d,,=6.00Hz,3H,CH3);”CNMR
(CDCl3)6:175.12,169.75,134.32,47.15,14.90;瓜(KBr)
1,:1712,1684
cm。1;MS(70
eV)砒(%):169(M+,10),
124(100).Anal.calcdforC7H7N04:C49.70,H4.14,N
8.28:follndC49.65,H4.21,N8.30.
2c:产率65.2%.m.p.168~170℃;1HMvIR(CDCl3)巧:6.73(s,2H,CH=CH),7.26~7.49(m,5H,
PhH),5.88(s,1H,CH);”CNMR(CDCl3)6:170.83,169.70,135.51,129.71,128.80,128.59,55.51;IR(KBr)v:
1759,1705
cm-1;MS(70eV)m,z(%):232(M++1,7),
xT-4型显微熔点测定仪.所用溶剂使用前均经干燥重eV)砒(%):157(M1‘,5),56(100).Anal.calcdC幽N04:C
No.1
贾会珍等:氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
101
77(100).Anal.calcdforC12H9N04:C62.34,H3.90,N
6.06:foundC62.19,H3.96,N6.10.
2d:产率77.3%.m.D.166~169℃;1HNMR(CDCl3)巧:6.60(s,2H,CH=CH),7.11~7.26(m,5H,
PhH),5.00~5.04(t,.,=4.40Hz,1H,CH),3.49~3.50(d,
.,=4.40Hz,2H,CH2);”C
N^偶(CDCl3)6:176.16,
173.99,171.46,76.76,28.26,67.41,39.35,38.7l;卫R
(KBr)v:1753,
1689
cm_1;MS(70eV),,l,z(%):245
(M+,30),9l(100).Anal.calcdforC13H1lN04:C63.67,H
4.49,N5.71;foundC63.60,H4.50,N5.79.
2e:产率64.1%.m.p.84~86℃;1HⅫvIR(CDCl3)
d:6.72(s,2H,CH=CH),4.75~4.87(t,,=6.72Hz,1H,CH),0.84~2.26(m,9H,CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:
1712,1684cml;MS(70
eV)蒯z(%):21l(M+,10),166
(100).Anal.calcdfbrCloHl3N04:C56.87,H6.16,N6.64;
foundC56.68.H6.04.N6.70.
3a:产率36.4%.m.p.184~186℃;1HNMR
(CDCl3)6:7.67~7.86(m,4H,PhH),4.45(s,2H,CH2);
”C
NMR(CDCl3)巧:169.37,133.44,131.49,129.04,56.67;IR(KBr)v:1772,1689cml;MS(70
eV)舭(%):
160(15),105(100).Anal.calcdf研C10H7N04:C58.54,H
3.41,N6.83:foundC58.50。H3.36,N6.97.
3b:产率57.7%.m.p.182~184℃;1HNMR
(CDCl3)6:9.73(s,1H,COOH),7.62~7.82(m,4H,PhH),
4.92~5.03(q,.,=11.03比,1H,CH),1.64~1.67(d,t,=
11.03Hz,3H,CH3);IR(KBr)v:1759,1693
cm_1;MS(70eV)砒(%):219(M+,4),
174(100).Anal.calcdforC1lH9N04:C60.27,H4.11,N6.39;foundC60.16,H
4.15.N6.28.
3c:产率96.3%.m.p.178~180℃;1HNMR
(CDCl3)巧:9.13(s,1H,C00H),7.20~7.81(m,9H,PhH),6.03(s,1H);IR(KBr)v:1770,169lcml;MS(70eV)m/z(%):281(M+,5),236(100).Anal.calcdfbrC16H11一
N04:C68.33,H3.91,N4.98;fbundC68.29,H3.95,N4.82.
3d:产率95.1%.m.p.177~179℃;1HNMR(CDCl3)6:9.56(s,lH,C00H),7.03~7.74(m,9H,mIH),
5.13~5.2l(t,.,=12.38Hz,1H,CH),3.51~3.55(d,,=
12.38Hz,2H,CH2);IR(KBr)v:1749,
1697cml;MS
(70
eV)毗(%):293(M+一2,2),148(100),105(63),77
(49).Anal.calcdforC17H13N04:C69.15,H4.41,N4.75;
foundC69.12,H4.42,N4.77.
3e:产率75.7%.m.p.116~118℃;1H
N】ⅥR
(CDCl3)6:9.66(s,1H,CooH),7.64~7.82(m,4H,PhH),4.92~4.97(t,l,=6.69Hz,1H,CH),0.84~2.38(m,9H,
万
方数据CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:1735,1712cml;MS(70eV)
砒(%):26l(M+,11),216(68),160(100),76(59).Anal.
calcdforC14H15N04:C64.37,H5.75,N5.36;foundC64.24,H5.66,N5.26.
4a:产率78.6%.m.p.228~230℃:1HⅫⅥR
(CDCl3)6:11.42(s,1H,COOH),4.34(s,1H,CH2);Ⅱt(KBr)v:1786,1724cm_1;MS(70eV),,如(%):294(100).
AJlal.calcdfbr
C10H3C州04:C
34.98,
H0.87,N4.08;
foundC34.80,H0.77,N4.01.
4b:产率73.6%.m.p.232~234℃;1HNMR
(CDCl3)巧:11.94(s,1H,COOH),4.90~4.94(q,',=5.60Hz,1H,CH),1.54~1.55(d,I,=5.60Hz,3H,CH3);IR(KBr)v:1774,1712cm-1;MS(70eV)m,z(%):306(100).
Anal.calcdfor
C1lH5C埘04:C
36.97,H1.40,N3.92;
foundC36.90,H1.33,N3.82.
4c:产率57.3%.m.p.198~199℃;1HⅫ订R
(CDCl3)6:9.54(s,1H,COOH),7.32~7.49(m,5H,PhH),6.06(s,1H,CH);IR(KBr)1,:1712,1654cml;MS(70
eV)m/z(%):418(M+一1,2),106(100).Anal.caIcd
for
C16H7C14N04:C45.82,H1.67,N3.34;fbundC45.95,H1.61.N3.46.
4d:产率73.0%.m.p.220~202℃;1HNMR
(CDCl3)巧:9.14(s,1H,COOH),5.13~5.15(t,I,=4.80Hz,1H,CH),0.08~3.07(d,.,=4.80Hz,2H,CH2),
7.13~7.36(m,5H,mIH);IR(KBr)1,:1716,1651cm_1;
MS(70
eV)州z(%):432(M1。一1,2),106(100).Anal.
calcdfbrC17H9C14N04:C47.11,H2.07,N3.23;fbundC47.24.H2.03.N3.38.
4e:产率62.8%.m.p.155~157℃;1HⅫ订R
(CDCl3)6:11.92(s,lH,COOH),3.69~4.02(t,,=4.8HZ,lH,CH),O.85~2.63(m,9H,CH2CH(CH3)2);IR(KBr)v:1772,1712cm_1;MS(70
eV)吡(%):363(4),
282(100).Anal.calcdforC14H11C14N04:C42.10,H2.75,
N3.50:foundC42—13,H2.77,N3.55.
2结果与讨论
氨基酸和酸酐以等摩尔的量反应,氨基首先进攻酸酐的羰基。形成开链的酰胺酸,这一步是在乙酸的环境中进行的(方法1),这个过程对于一些氨基酸来说能够顺利的进行,而对于一些空间位阻稍大的来说(1e,2c~2e,3b~3e,4a~4e),即使反应36h以上,反应的效果仍
不理想,收率很低,我们改用四氢呋喃做溶剂(方法2),加热回流,提高了反应的温度,使反应顺利进行,收率在27%~87%之间,而且避免了酸性环境的影响,为下
102有机化学
、,01.26.2006
一步碱性条件下的反应提供了方便.开链的酰胺酸形成
后,在zncl2和六甲基二硅氮烷的催化下环合,得到了含羧基的酰亚胺衍生物.在环合这一步,反应物之间的摩尔量的比例是影响反应的一个重要因素,我们曾作过不同比例下的反应,结果如表1所示.
而再过量的六甲基二硅氮烷或znCl2的收率几乎没有提高.在丁二酸酐和甘氨酸的反应中1a,我们用较强的
路易斯酸越C13和SnCl4代替zllCl2,发现反应虽然进行,
但收率非常低.在溶剂的选择上,我们用苯、甲苯和ⅡⅢ三种溶剂作对照,苯的效果最理想,甲苯虽然可以
实验表明:酰胺酸、Zna2和l蹦DS的摩尔量的最
佳比例是1:1.2:1.8.当六甲基二硅氮烷或znCl2的物质的量小于1时,反应即使长时间回流也进行不完全,
表l
提高反应温度,但随着温度的提高,反应液颜色加深,
收率反而降低.
1b的合成中酰胺酸、乃lCl2和HMDs摩尔量的比例对反应的影响
’Ihblel醐饶tSof血emol缸p姊omonofaInicacid,zncl2柚dm仍s∞yjeldinme
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万方数据
氨基酸和酸酐直接反应合成含羧基的酰亚胺类化合物
作者:作者单位:
贾会珍, 张萍, 孙耀冉, 李媛, JIA,Hui-Zhen , ZHANG,Ping , SUN,Yao-Ran ,LI,Yuan
贾会珍,孙耀冉,JIA,Hui-Zhen,SUN,Yao-Ran(河北师范大学化学学院,石家庄,050016;石家庄学院化学系,石家庄,050801), 张萍,李媛,ZHANG,Ping,LI,Yuan(河北师范大学化学学院,石家庄,050016)
有机化学
CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY2006,26(1)2次
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_yjhx200601016.aspx