一類大環多胺類多齒配體及其合成方法
【專利摘要】本發明涉及公開了一類大環多胺類多齒配體及其合成方法，它是以三聚磷腈為母核的一系列雙齒、四齒和六齒氮雜多齒配體。在配位化學、生物化學等領域研究、應用廣泛。生物化學家常常通過此類配合物對一些特定的小分子或大分子的特殊反應活性研究，來拓展仿生功能體系的應用。本發明制備的大環多胺類多齒配體化合物，為一種潛在的生物活性分子，結合金屬離子（如Cu（II）等），具有很好的生物活性。本發明制備的大環多胺類多齒配體化合物的方法，制備條件溫和﹑原料經濟易得，且制備得到的大環多胺類多齒配體化合物生物活性優秀。本發明制備得到的大環多胺類多齒配體化合物，有望在生物仿酶催化領域得到廣泛的應用。
【專利說明】一類大環多胺類多齒配體及其合成方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一類多齒配體，具體為一類大環多胺類多齒配體及其合成方法，屬于有機合成【技術領域】。
【背景技術】
[0002]大環多胺(cyclen)是一類性能優異的配體，它們對過渡金屬離子、鑭系金屬離子等均有較強的配位能力，可以得到水溶性的多功能配體。見文獻:
[0003][I] Ohshima R., Kitamura M., Yamada Y., Ikekita M., Kimura Aoki S.1norgnicchemistry2010, 49, 888-899.[0004][2] Sara J.K., Emi I i ano T., Matthew H.Τ.,Michael ff.J.0rg.Chem.2007, 72, 280-8289.
[0005]的報到。
[0006]雖然，大環多胺類配體及其衍生物的合成研究在生物化學及藥物化學等領域有深遠的經濟效益和應用價值，但關于該類配體的合成研究較少。目前，關于大環多胺配體的合成研究主要集中在單環配體中心。見文獻:
[0007][3] Subat M, Woinaroschy K, Gerstl C, Sarkar B, Kaim ff, Konig B.1norg.Chem.2008, 47, 4661
[0008][4] Richman, J.E.; Atkins, T.J..J.Am.Chem.Soc., 1974, 96, 2268-2270.[0009]而關于大環多胺多齒配體的合成，目前尚未見報到。
[0010]由于多金屬中心的配體的金屬中心之間的相互影響作用，在配位化學、生物化學等領域研究、應用廣泛。生物化學家常常通過此類配合物對一些特定的小分子或大分子的特殊反應活性研究，來拓展仿生功能體系的應用。而目前的合成關于多齒配體配體的設計合成不能滿足有關領域發展的需要。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是為了提供大環多胺類多齒配體及其合成方法，以填補這一【技術領域】的空白。
[0012]本發明目的是通過以下技術方案來實現的。
[0013]一類大環多胺類多齒配體，其結構式如化合物(I )、化合物(II)和化合物(III)所
示:
[0014]
【權利要求】
1.一類大環多胺類多齒配體，其特征在于:其結構式為化合物(I )、化合物(II)和化合物(III):
2.權利要求1所述一類大環多胺類多齒配體的合成方法，其特征在于: 所述的化合物I的合成方法，具體步驟如下: 1)冰浴及氮氣保護下，將2.0mmol, 1.44g化合物Ia溶解于30mL THF，然后將含5mmolPBrJ^ IOmL無水THF溶液滴加到上述溶液中，室溫攪拌5h ;反應結束，減壓蒸去溶劑，然后加入20mL氯仿萃取；冰浴，加碳酸鉀溶液中和反應中多余的酸，水相用氯仿萃取；合并有機相，硫酸鈉干燥，減壓濃縮溶劑；過柱分離純化，得無色的固體產品1.22g為化合物2a，收率72.4% ； 2)在50mL的單口圓底燒瓶 ，中依次加入化合物2a，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后電磁攪拌、N2保護，加熱回流反應48h ;反應結束后，濾出Na2CO3固體，濾液減壓蒸餾得無色固體粗品；粗品固體過柱分離，得化合物3a ； 3)在50mL的單口圓底燒瓶，加入化合物3a及適量二氯甲烷，在冰浴氮氣保護下，緩慢將含適量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反應體系中；滴加結束后去冰浴，室溫反應至結束；反應結束后旋干溶劑，加水溶解，然后用NaOH溶液調節pH至強堿性，用氯仿萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，旋干溶劑，得產物為化合物I。
3.權利要求1所述一類大環多胺類多齒配體的合成方法，其特征在于: 化合物II的合成方法，具體步驟如下: 1)在250mL三口瓶中，加入1.44g化合物Ib和30mL四氫呋喃，然后滴入含有ImLPBr3的30mL四氫呋喃溶液；冰浴氮氣保護，室溫攪拌5h.;反應結束減壓除去溶劑，加入20mL氯仿溶解，在冰浴下慢慢的加入碳酸鉀的水溶液洗滌，氯仿萃取，合并有機相，干燥，蒸去溶劑得灰色的固體；將固體過柱分離、純化；得無色的固體產品1.19g為化合物2b，收率63.7% ； 2)在50mL的單口圓底燒瓶，中依次加入化合物2b，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后電磁攪拌、N2保護，加熱回流反應48h ;反應結束后，濾出Na2CO3固體，濾液減壓蒸餾得無色固體粗品；粗品固體過柱分離，得化合物3a ； 3)在50mL的單口圓底燒瓶，加入化合物3b及適量二氯甲烷，在冰浴氮氣保護下，緩慢將含適量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反應體系中；滴加結束后去冰浴，室溫反應至結束；反應結束后旋干溶劑，加水溶解，然后用NaOH溶液調節pH至強堿性，用氯仿萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，旋干溶劑，得產物為化合物II。
4.權利要求1所述一類大環多胺類多齒配體的合成方法，其特征在于: 化合物III的合成方法，具體步驟如下: 1)冰浴及氮氣保護下，將2.0mmol, 1.44g化合物Ic溶解于30mL THF，然后將含5mmolPBrJ^ IOmL無水THF溶液滴加到上述溶液中，室溫攪拌5h ;反應結束，減壓蒸去溶劑，然后加入20mL氯仿萃取；冰浴，加碳酸鉀溶液中和反應中多余的酸，水相用氯仿萃取；合并有機相，硫酸鈉干燥，減壓濃縮溶劑；過柱分離純化，得無色的固體產品1.22g為化合物2c，收率72.4% ； 2)在50mL的單口圓底燒瓶，中依次加入化合物2c，(Boc)3_cycIeruNa2CO3和30mL干燥的乙腈；然后電磁攪拌、N2保護，加熱回流反應48h ;反應結束后，濾出Na2CO3固體，濾液減壓蒸餾得無色固體粗品；粗品固體過柱分離，得化合物3c ； 3)在50mL的單口圓底燒瓶，加入化合物3c及適量二氯甲烷，在冰浴氮氣保護下，緩慢將含適量三氟乙酸的二氯甲烷溶液滴加到上述反應體系中；滴加結束后去冰浴，室溫反應至結束；反應結束后旋干溶劑，加水溶解，然后用NaOH溶液調節pH至強堿性，用氯仿萃取，合并有機相，無水硫酸鈉干燥，旋干溶劑，得產物為化合物III。
5.權利要求1所述的一類大環多胺類多齒配體和權利要求2-4任意之一制備方法所制備的一類大環多胺類多齒配體，應用于生物仿酶催化。
【文檔編號】B01J31/24GK103554185SQ201310280286
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】王樂, 楊俊亮, 葉勇, 汪燕 申請人:上海工程技術大學