L-氨基酸席夫碱的无溶剂法合成及其结构表征

研磨１０ｒａｉｎ
２ Ｒ１＝ＨＯＣＨ２ Ｒ
ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１０ＨｌｏＫＮ０３：Ｃ ５１．９３，Ｈ ４．３６，Ｎ ６．０６；ｆｏｕｎｄ Ｃ ５２．０２，Ｈ ４．６７，Ｎ ６．０９．
Ⅳ－邻羟苯亚甲基．￡一丝氨酸钾（２）：收率９２％．［。ｃ］苫
＋１ ６．２ ｐ ０．３４，ＣＨｓＯＨ）；１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤｓＯＤ，３００ ＭＨｚ）６：
Ｊａｎｕａｒｙ
２４，２０１ １
国家自然科学基金０妯．２０２７２０１１）资助项目．
万方数据ＮＯ．６来自由君等：￡．氨基酸席夫碱的无溶剂法合成及其结构表征
８３３
收率降低），所以该反应同其他种类的席夫碱合成相比 需要使用超大量的溶剂，由此带来较大的能量消耗及环 境污染问题．另外，由于氨基酸席夫碱极易水解，溶剂 在使用前必须经过严格地精制．传统溶剂法的另一个缺 点是反应时间较长、一般需要３～６ ｈ，有时甚至需要２４ ｈ以上［１，１７，１８】．为克服这些缺点，人们对改变合成条件进 行了大量的研究工作。其中只有微波无溶剂法合成香草 醛氨基酸席夫碱是一个比较成功的例子【ｌ ９１． 本文报道了一种新的无溶剂法合成芳香醛氨基酸 席夫碱的方法，此方法完全不用溶剂，反应在室温下进 行，反应时间仅需１０ ｍｉｎ，反应副产物少，产品精制容 易，收率很高，是一种高效、绿色的合成方法．合成路线
万方数据
８３４
有机化学
Ｖ０１．３１，２０１１
Ⅳ．邻羟苯亚甲基也一异亮氨酸（５）：收率９３％．［ａ搭
＋１０．９ｌ（ｃ Ｏ．３０，ＣＨ３０Ｈ）；‘Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ３０Ｄ，３００ ＭＨｚ）每：
Ａｔ－Ｈ），８．９２（ｓ，１Ｈ，ＨＣ＝Ｎ）；”Ｃ ＮＭＲ
Ｊ：４０．９，６７．３，
１０５．４，１１７．６，１２２．０，１２５．４，１２５．６，１２６．５，１２７．２，１２８．３，
１
Ｈｚ，１Ｈ，
实验部分
ＣＨ），６．７３～７．３３（ｍ，４Ｈ，Ｃ６Ｈ４），８．３４（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｎ）；”Ｃ
ＮＭＲ ６：１７．５，１８．Ｏ，３２．０，７８．０，１１５．５，１１７．５，１１８．０，１３３．０， １３４．０，１６４．５，１６８．０，１７７．０；ＭＳ ｍ／ｚ：２２２（Ｍ＋一Ｋ＋２Ｈ），
１．１仪器与试剂 旋光度用Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ３４１旋光仪进行测定；‘Ｈ和 １３Ｃ核磁共振谱用Ｂｒｕｋｅｒ ＡＶＡＮＣＥ．３００ＭＨｚ核磁共振谱 仪测定，溶剂为甲醇．ｄ６；红外光谱用Ａｖａｔａｒ
３．８７（ｄｄ，Ｊ＝９．０，９．０ Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ２），４．０６（ｄｄ，Ｊ＝９．０，９．０ Ｈｚ，２Ｈ，ＣＨ，ＣＨ２），６．７３～６．８３（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ４），７．２９～７．３４
Ｈ２Ｎ毒州
ＣＯＯＨ
（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｈ４），８．４０（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｎ）；”Ｃ ＮＭＲ
６：６３．０，
７３．５，１１６．５，１１７．８，１ｌ ８．０，１３３．５，１３４．５，１６７．０，１６８．０，
以及聚合反应等多种有机反应中具有很好的催化效果．
此外氨基酸席夫碱还在分析化学【１２】、电化学【１３】、磁学㈣
等领域表现出良好的应用前景． 常用的氨基酸席夫碱合成方法是传统的溶剂法．合 成一般选用甲醇或乙醇为溶剂，ＫＯＨ为缚酸剂，与相应 的芳香醛直接反应得到产品［１，１５’１８】．由于氨基酸、ＫＯＨ 以及氨基酸的钾盐在醇中的溶解度很小（例如：１．６５ 苯丙氨基酸与０．５６
Ⅳ－邻羟苯亚甲基也－丙氨酸钾（１）：收率９３％．ｋ带
＋９２．２（ｃ ０．３２，ＣＨ３０Ｈ）；１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ３０Ｄ，３００ ＭＨｚ）ｄ：
１．５５（ｄ，Ｊ＝６．９ Ｈｚ，３Ｈ，ＣＨ３），４．０９（ｑ，Ｊ＝６．９
Ｈｚ，ＩＨ，
ＣＨ），６．７０～７．３２（ｍ，４Ｈ，Ｃ６Ｈ４），８．４０（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｎ）；”Ｃ
Ⅳ＿邻羟苯亚甲基Ｚ．亮氨酸钾（４）：收率９６％．陋描１５ －－７．５（ｃ ０．１３，ＣＨ３０Ｈ）；１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ３０Ｄ，３００ ＭＨｚ）Ｊ： ０．９７～１．０２（ｍ，６Ｈ，ＣＨ３），１．６３～１．６８（ｍ，１Ｈ，ＣＨ），１．８１～ １．８７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２），４．０２～４．０７（ｍ，１Ｈ，ＣＨ），６．７９～７．２９ （ｍ，４Ｈ，Ａｒ—Ｈ），８．４０（ｓ，１Ｈ，ＣＨ＝Ｎ）；”Ｃ ＮＭＲ
氨基酸席夫碱因其分子中同时含有亚胺基（ＣＨ＝Ｎ） 及羧基（ｃｏｏ）官能团而显现出与金属离子具有良好的络 合能力，这些氨基酸金属络合物作为路易斯酸具有特殊 的生物功能和催化作用，近年来成为有机化学及新药开 发研究的热点之一．在医学领域【ｌｑＪ，氨基酸席夫碱及 其金属络合物能与ＤＮＡ的侧链碱基发生作用并且对超 氧自由基具有强大的清除作用，因而使其在抗肿瘤、抗 癌、抑菌、杀菌等方面表现出独特的药用效果；在有机 化学领域［６－１１】，氨基酸酸席夫碱及其金属络合物在不对 称环丙烷化、不对称迈克尔加成、烯烃的不对称环氧化
３７０ ＦＴ．ＩＲ
２６０（Ｍ＋＋Ｈ）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：３３６２，２９５８，１６３６，１６０５
ｃｍ～．
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ
ｆｏｒ Ｃ１２Ｈ１４ＫＮ０３：Ｃ ５５．５７，Ｈ ５．４４，Ｎ ５．４０；
ｆｏｕｎｄ Ｃ ５５．４９，Ｈ ５．６３，Ｎ ５．４５．
型红外光谱仪ＫＢｒ压片法测得：元素分析数据在
ＥＡｌ １
ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｌ－ａｌａｎｉｎｅ∞一ａｌａ），Ｌ－ｓｅｒｉｎｅ∞一ｓｅｒ），Ｌ－ｖａｌｉｎｅ∞一ｖａｌ），Ｌ—ｌｅｕｃｉｎｅ犯一ｌｅｕ），Ｌ—ｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅ犯一ｌｉｅ），
Ｌ—ｐｈｅｎｙｌｇｌｙｃｉｎｅ∞一ｐｈｇ），Ｌ—ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ∞一ｐｈｅ）ｗｉｔｈ ｓａｌｉｃｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ
见Ｓｃｈｅｍｅ １．
醛或２．羟基一１一萘醛，研磨５ ｒａｉｎ，此过程中反应体系由 无色粘稠状变为浅黄色固体，继续研磨２ ｍｉｎ，反应结 束．将反应产物溶于１０ ｍＬ甲醇中，滤出微量不溶物， 滤液真空浓缩至粘稠状，加入２０ ｍＬ无水乙醚，立即有 亮黄色固体析出．真空抽滤，滤饼用少量乙醚洗涤两次， 真空干燥，得淡黄色纯品ｌ～９．
２３．０６，２４．５２，４２．３４，６４．０，７３．５，１１７．０，１１８．５，ｌ １９，１３４．０，
１３４．５，１６６．５，１６７．０，１７４．０；ＭＳ ｍ／ｚ：２３６（Ｍ＋一Ｋ＋２Ｈ），
２７４（Ｍ＋＋Ｈ）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：３４２６，２９５６，１６４０，１６０９ ｆｏｕｎｄ
ｃｍ～．
Ａｎａｌ．ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１３Ｈ１６ＫＮ０３：Ｃ ５７．１２，Ｈ ５．９０，Ｎ ５．１２； Ｃ ５７．３５，Ｈ ５．５９，Ｎ ５．４３．
ｇ ｇ Ｌ－
ＫＯＨ，需要２００ ｍＬ甲醇加热回流
后，方能溶解，如果降低溶剂的用量，反应结束时会有 大量未溶解的氨基酸白色粉末析出，致使反应不完全，
’Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｏｕｊｕｎｊｕｎ＠１２６．ｃ，ｏｍ
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １２，２０１０；ｒｅｖｉｓｅｄ
Ｊａｎｕａｒｙ
５，２０１ ｌ；ａｃｃｅｐｔｅｄ
０．９２～１．１３（ｍ，６Ｈ，ＣＨ３），１．１８～１．２６（ｍ，ｌＨ，ＣＨ２），
１．４９
１２８．６，１２９．５，１３４．７，１３７．３，１３８．２，１５６．８，１７４．７，１８０．０；ＭＳ
１．５９（ｍ，１Ｈ，ＣＨ２），３．８８（ｄ，Ｊ＝６．３ Ｈｚ，１Ｈ，ＣＨ），
ｍ／ｚ：３５８（Ｍ＋＋Ｈ），３９６（Ｍ＋＋Ｋ）；ＩＲ（ＫＢｒ）ｖ：３４１２，３０６７，
ｏｒ
２－ｈｙｄｒｏｘｙ－１－ｎａｐｈｔｈａｌｄｅｈｙｄｅ，ｒｅ－
ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｏｆ ＫＯＨ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ
ｂｙ １Ｈ ＮＭｌＬ １３Ｃ ＮＭＲ，ＩｌＬ ＭＳ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｉｓ ｏｎｌｙ １ ０ ｍｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ Ｓｃｈｉｆｆ ｂａｓｅｓ ｉｓ ｐｒｅｔｔｙ ｇｏｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｂａｓｅ
ａｒｅ
ｒｅａｃｔｉｏｎ
ｔｉｍｅ
ｕｐ ｔｏ
９０％．
ｓｏｌｖｅｎｔ—ｆｒｅｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；Ｌ—ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ；ｓａｌｉｃｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ；２－ｈｙｄｒｏｘｙ一１一ｎａｐｈｔｈａｌｄｅｈｙｄｅ；Ｓｃｈｉｆｆ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００４Ｄ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａ ｎｅｗ
ｓｏｌｖｅｎｔ－ｆｌｅｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌ－ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ Ｓｃｈｉｆｆ ｂａｓｅｓ ｂｙ ｔｈｅ
６：２１．５５，
１２型全自动元素分析仪上获得；质谱用Ａｇｉｌｅｎｔ公
Ｓｅｒｉｅｓ
司的１ １００
ＬＣ／ＭＳＤ Ｔｒａｐ测定．本实验所需Ｌ．ａｌａ，
Ｌ—ｓｅｒ，Ｌ－ｖａｌ，Ｌ—ｌｅｕ，Ｌ—Ｉｌｅ，Ｌ－ｐｈｇ，Ｌ．ｐｈｅ由上海吉尔生化提 供：水杨醛、２．羟基．１．萘醛由Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ购得．所用溶 剂为市售分析纯试剂，使用前按常规方法精制． １．２氨基酸席夫碱的合成 取１０ ｍｍｏｌＬ．氨基酸及１１ ｍｍｏｌ氢氧化钾，在玛瑙 研钵中快速研磨２ ｍｉｎ．研磨均匀后加入１ ｌ ｍｍｏｌ水杨
关键词无溶剂合成；Ｌ－氨基酸；水杨醛；２－羟基．１．萘醛；席夫碱
Ｓｏｌｖｅｎｔ—Ｆｒｅｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉＯｎ ｏｆ Ｌ－Ａｍｉｎｏ Ａｃｉｄｓ Ｓｃｈｉｆｆ Ｂａｓｅｓ
Ｙｏｕ，Ｊｕｎ Ｌｉｕ，Ｂｏ木 Ｗａｎｇ，Ｘｉｎ Ｃｈｅｎ，Ｙａｎｑｉｏｎｇ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＧｒｅｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＨｅｉｌｏｎｇｆｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ