氨基甲酸酯型脫氧膽酸分子裂縫的微波合成*

李 杰, 譚 炯, 趙志剛

(西南民族大學 化學與環(huán)境保護工程學院,四川 成都 610041)

利用人工受體與適當?shù)孜镩g的分子識別以建立仿生模型的研究已成為生物有機化學的前沿領域之一。作為一類新型的人工受體，分子裂縫近年來在分子識別、生物傳感、外消旋體的拆分、分子器件等領域引起越來越多的關注[1～3]。

膽甾因其具有剛性的凹面結構和固有的手性，是構筑鉗形人工受體的理想結構單元。迄今，國內外文獻主要報道了脫氧膽酸，鵝去氧膽酸和α-豬去氧膽酸分子裂縫的合成[4～8]。見諸于文獻報道的膽甾類人工受體的合成，大多采用常規(guī)加熱方法，微波促進的合成則少見報道。

本課題組[9～12]進行了微波技術應用于分子裂縫人工受體的合成研究，并已取得了相當?shù)倪M展。為了進一步拓展微波技術應用于人工受體的合成研究，本文采用微波法，以脫氧膽酸為隔離基，通過三光氣橋連各種芳香胺，以良好的產率合成了一系列新的分子裂縫(4a～4h, Scheme 1)，其結構經1H NMR, IR, MS和元素分析確證。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

X-4型數(shù)字顯示顯微熔點儀(溫度計未經校正);Wzz-2B型自動旋光儀;Varian INOVA-400 MHz型核磁共振儀(CDCl3作溶劑,TMS作內標);PE 1700型傅立葉變換紅外光譜儀(KBr壓片);FINNIGAN-LCQ型質譜儀；Carlo-Erba-1106型元素分析儀;XH-100A型微波反應器。

CompabcdefghR--Cl-O2N-O2N-Br-Br-Cl-MeO

Scheme1

CH2Cl2加CaH2回流數(shù)天，反應前現(xiàn)蒸現(xiàn)用；吡啶加KOH干燥24 h，蒸餾收集114 ℃～116 ℃餾分；脫氧膽酸甲酯(2)按文獻[13]方法制備。

1．2 4的合成

(1) 微波合成

在三頸瓶中加入2 0.4 g(1.0 mmol), CH2Cl210 mL,吡啶 0.1 mL,三光氣0.11 g(0.37 mmol),置微波反應器中于200 W下回流反應8 min;冷卻至室溫，依次加入芳胺(1a～1h) 1.2 mmol和吡啶0.1 mL，再于200 W下反應7 min～15 min。減壓蒸去CH2Cl2， 殘余物用乙酸乙酯(20 mL)稀釋，依次用5%HCl(3×10 mL),飽和食鹽水(3×10 mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓蒸去溶劑，殘余物經硅膠柱層析[梯度洗脫劑:V(CH2Cl2)∶V(乙酸乙酯)=10∶3～40∶1]純化得4。

(2) 常規(guī)合成

反應物及其用量同上,攪拌下回流反應4 h；依次加入1a～1h1.2 mmol和吡啶0.1 mL，回流反應5 h。后處理同上得4a～4h。

2 結果與討論

2.1 4的結構表征

在4的1H NMR譜圖中，顯示了膽甾18,19,21-甲基質子的特征吸收峰，同時也顯示了苯環(huán)H的化學位移(8.33～6.59)，其質子數(shù)相當于1個芳環(huán)連接在甾體上。

4的IR分析結果表明，4的特征功能團(如硝基、羰基)的吸收都比較明顯，同時，在1 613 cm-1～1 456 cm-1出現(xiàn)了芳核的特征吸收帶，說明芳環(huán)己鍵連在甾體上。

元素分析結果表明，4的組成與Scheme 1期待吻合。4a～4h均給出相應的分子離子峰，其m/z與相應分子式的分子量一致。旋光數(shù)據(jù)表明,4a～4h均為手性化合物, 未發(fā)生消旋作用。

綜上分析，4a～4h為目標化合物。

2.2 4的微波合成與常規(guī)合成的比較

4的微波合成與常規(guī)合成的比較結果見表1。由表1可見，與常規(guī)合成方法相比，微波合成具有以下優(yōu)點：(1)反應速度增大23倍～36倍，極大地縮短了反應時間；(2)目標物分子裂縫的產率得到較大的提高(微波法的產率在85%～90%,而常規(guī)法的產率在44%～75%)。

表 1 4的微波合成與常規(guī)合成的比較

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