概述
(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇，英文名稱為(S)-(-)-α,α-Diphenyl-2-pyrrolidinemethanol，分子式為C17H19NO，分子量為253.3389。常溫常壓下，(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇表現(xiàn)為白色粉狀物質(zhì)，帶有刺激性，尤其是對(duì)于眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚刺激作用較強(qiáng)。
(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇及其衍生物是一類重要的手性有機(jī)催化劑，其已廣泛應(yīng)用于催化醛、酮、α，β-不飽和醛、α，β-不飽和酮參與的不對(duì)稱催化反應(yīng)。在(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的手性CBS催化劑可以高效地催化酮羰基的不對(duì)稱還原反應(yīng)，并且已應(yīng)用于手性藥物的合成當(dāng)中。因此，手性(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇具有很好的研究前景與巨大的市場(chǎng)潛力，該物質(zhì)的合成和研究已經(jīng)引起了廣大有機(jī)合成工作者的濃厚興趣[1]。
制備工藝
以L-脯氨酸為原料，通過(guò)一鍋煮方法實(shí)現(xiàn)L-脯氨酸胺基的保護(hù)及羧基的酯化，產(chǎn)物不需要進(jìn)一步分離純化直接進(jìn)行格式反應(yīng)，格氏反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)重結(jié)晶后在堿性條件下進(jìn)行脫保護(hù)反應(yīng)，產(chǎn)物通過(guò)酸堿成鹽、重結(jié)晶等簡(jiǎn)單操作可以實(shí)現(xiàn)(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇的分離純化。上述三步反應(yīng)總產(chǎn)率達(dá)到51.4％，產(chǎn)物純度達(dá)到99.0％，并且可以放大至百克級(jí)[1]。
應(yīng)用
(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇可作為原料合成光學(xué)活性軸手性α-聯(lián)烯醇。合成方法如下：通過(guò)二溴化鋅促進(jìn)劑，叔丁基二甲基硅基保護(hù)的炔丙醇，醛和(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇反應(yīng)制備高光學(xué)活性目標(biāo)產(chǎn)物。該物質(zhì)的合成具有合成路線短，操作簡(jiǎn)單，原料易得，分離純化方便，底物普適性廣，總產(chǎn)率較高，對(duì)應(yīng)選擇性以及非對(duì)映選擇性高等優(yōu)點(diǎn)。合成得到的高光學(xué)活性的軸手性α-聯(lián)烯醇可以很方便的合成具有中心手性且手性完全保持的2,5-二氫呋喃類化合物，同時(shí)還可以合成手性完全保持的軸手性聯(lián)烯胺和聯(lián)烯丙二酸酯類化合物[2]。
(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇還可用于合成(S)-卡巴拉汀。具體地，將間羥基苯乙酮與甲乙氨基甲酰氯反應(yīng)生成N-乙基-N-甲基-氨基甲酸3-乙酰基苯酯，再在(S)-(+)-alpha,alpha-二苯基脯氨醇與硼酸三甲酯硼烷的絡(luò)合物的催化下手性還原，甲醇解離生成N-乙基-N-甲基-氨基甲酸3-[(R)-1-羥基乙基]苯酯，后與甲基磺酰氯,二甲胺鹽酸鹽反應(yīng)，得到(S)-卡巴拉汀。僅通過(guò)三步反應(yīng)，就可由常規(guī)試劑得到目標(biāo)產(chǎn)品，且反應(yīng)收率達(dá)40%，遠(yuǎn)高于外消旋拆分法和其他手性合成法的產(chǎn)率。同時(shí)，該路線避免使用劇毒和強(qiáng)腐蝕性的試劑，易于操作，對(duì)環(huán)境友好，生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]劉洪超.(S)-α,α-二苯基脯氨醇的合成工藝優(yōu)化及3-羥基馬來(lái)酰亞胺類化合物的合成[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué).
[2]麻生明,葉俊濤.Axially chiral alpha-allene alcohol with optical activity, and synthesis method and application thereof.2014.
[3]張海軍,接傳明,沈新峰.(S)-卡巴拉汀的合成工藝:CN201310228518.6[P].CN103304447A.