一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法
2023-10-11 21:25:54 5
一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法
【專利摘要】本發明公開了一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法。所述方法為：以羧基或羥基被對甲氧基苄基類保護基保護的化合物為反應底物，以質子交換過的蒙託土(H-mont)為脫保護劑，二氯甲烷為反應溶劑，0～40℃溫度下進行反應，脫除羧基或羥基的對甲氧基苄基類保護基，得到羧基或羥基化合物。本發明所述方法綠色環保、操作簡單、反應溫和、選擇性好、收率高等優點，適合工業化生產。
【專利說明】一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化學合成領域，具體涉及一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護 基的方法
【背景技術】
[0002] 羧基和羥基是有機合成中重要的官能團，通過化學反應其可轉變成其它官能團。 由於羧基和羥基比較活潑，所以在多步有機合成反應中通常使用保護基將其保護，使有機 分子中其它官能團發生希望的化學反應，最後在適當的時候脫除保護基。在羧基和羥基的 保護基中，對甲氧基苄基類保護基對各種試劑和反應條件的穩定性較好，是應用最廣泛的 保護基之一，因此脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基在有機合成中尤為重要。
[0003] 在有機合成反應中，脫除羧基的對甲氧基苄基保護基的方法單一，主要是以三氟 醋酸為強酸劑脫除保護。例如，在β_內醯胺有關的抗生素的合成過程中，文獻（J.Org. Chem.，1991，56,3633-3637)報導了在三氟醋酸/苯酚/45°C的條件下，脫除對甲氧基苄 基對羧酸的保護。脫除羥基的對甲氧基苄基保護基的方法較多，主要有以下幾種：文獻 (Tetrahedron，1986,42, 3021-3028)報導了以 2, 3-二氯-5,6-二腈基苯醌（DDQ)為氧化劑 進行選擇性氧化脫保護；文獻（J. Chem. Soc.，Perkin Trans. 1，1984,2371-2374)報導了硝 酸鈰銨（CAN)可以選擇性的斷裂對甲氧基苄酯，而且不影響其它酯基團；當採用DDQ不能進 行脫保護時，文獻（Chem. Pharm. Bull. 1988,36,4244-4247)採用 Ph3C+BF47CH2Cl2 的條件， 有效脫除對甲氧基苄基保護。這是因為附帶一個更缺電子的異頭中心，導致芳環上的電子 雲密度降低。文獻（J.Org.Chem.，1990,55,7-9)報導了氫氣/鈀碳（H 2，Pd/C)條件下可以 有效脫除保護。文獻（Synlett，1995, 523-524)報導了使用三氟醋酸/苯酚的條件也可以脫 除羥基的對甲氧基苄基保護。這些方法雖然能夠脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基保護，但 是強酸和金屬試劑的使用，不可避免的產生大量液體和固體廢棄物，對環境造成不利影響。
[0004] 蒙脫石（Montmorillonite)又名微晶高嶺石，是一種層狀結構、片狀結晶的矽酸 鹽粘土礦。其族系物有11種，其成分為（Na，Ca) a33
[0005] (Al，Mg)2[Si401Q] (0Η)2 ·ηΗ20,由二層共頂聯接的矽氧四面體片夾一層共稜聯接的 鋁（鎂）氧（氫氧）八面體片構成2 : 1型含結晶水結構，是粘土類礦物中晶體結構變異最 強的礦物之一，通過衍射儀慢速掃描的試驗結果表明為天然納米材料。蒙脫土在工業上應 用範圍很廣，例如聚合物的添加劑、有毒物質的吸附劑、催化劑、塗層劑等，被人們譽為"萬 能材料"。此外，蒙脫石礦藏資源豐富，價格低廉，是一種清潔綠色環保資源。
[0006] 在有機合成過程中，大量有機和無機試劑的使用導致環境日趨惡化，直接或間接 地對各種生物造成了危害，嚴重破壞了生態平衡，直接威脅到人類的生存。因此，研究開發 新型的綠色化學產品並應用於有機合成過程中顯得尤為重要。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是提供一種經濟高效、綠色環保的脫除羧基和羥基的對 甲氧基苄基類保護基的方法。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：
[0009] -種經濟高效、綠色環保的脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法：以 羧基或羥基被對甲氧基苄基類保護基保護的化合物為反應底物，以各種類型的固體酸為脫 保護劑，有機溶劑為反應溶劑，在-10°C至120°C溫度下進行反應，可以高效地脫除對甲氧 基苄基類保護基對羧基和羥基的保護。
[0010] 本發明所述對甲氧基苄基類保護基如式I所示，1^、1?2、1?3和&各自獨立地選自H、 F、Cl、Br、I、CN、N02、CF3、SH、OH、0CH3、0C 2H5、C00H、C00CH3、C00C2H5、1 ?30 個碳的直鏈或支 鏈烷烴、烯烴、炔烴、苯基、苄基或萘基；優選地，式I化學結構為4-甲氧基苄基、2,4-二甲 氧基苄基、3，4-二甲氧基苄基或3，4，5-三甲氧基苄基。
[0011]
【權利要求】
1. 一種脫除羧基和羥基的對甲氧基苄基類保護基的方法，其特徵在於所述的方法為： 以羧基或羥基被對甲氧基苄基類保護基保護的化合物為反應底物，以固體酸為脫保護劑， 有機溶劑為反應溶劑，在-10°c至120°C溫度下進行反應，脫除羧基或羥基的對甲氧基苄基 類保護基，得到羧基或羥基化合物。
2. 權利要求1的方法，其中對甲氧基苄基類保護基如式I所示，凡、R2、R3和R4各自獨 立地選自 H、F、Cl、Br、I、CN、N02、CF3、SH、OH、OCH3、OC 2H5、COOH、COOCH3、COOC2H5、1 ?30 個 碳的直鏈或支鏈烷烴、烯烴、炔烴、苯基、苄基或萘基；優選地，式I化學結構為：4-甲氧基苄 基、2,4- _甲氧基節基、3,4- _甲氧基節基或3,4, 5-二甲氧基節基。
3. 權利要求1的方法，其中羧基化合物為飽和或不飽和脂肪酸（例如C1?C20的脂肪 酸），環羧酸（例如3?8元環結構的環羧酸），飽和或不飽和的雜環羧酸或帶有其它官能 團的羧酸，並且可以為一元羧酸或多元羧酸。
4. 權利要求1的方法，其中羥基化合物為脂肪醇（例如C1?C20的脂肪醇）、脂環醇 (例如3?8元環結構的脂環醇）、飽和或不飽和的雜環醇或帶有其它官能團的醇，並且可 以為一元醇或多元醇，還可以是含酚羥基的化合物。
5. 權利要求1、3和4的方法，其中羧基化合物和羥基化合物優選下列之一：苯甲酸、 4-甲氧基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、4-氯苯甲酸、4-氯苯乙酸、2-甲氧羰基苯甲酸、2-苄氧羰 基苯甲酸、齊墩果酸、熊果酸、β-雌二醇、苯甲醇、3, 5-二甲基苯酚、3-苯基正丙醇或齊墩 果酸節酯。
6. 權利要求1的方法，其中有機溶劑為非質子性溶劑；優選二氯甲烷、氯仿、甲苯、苯甲 醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮或乙腈；更優選二氯甲烷。
7. 權利要求1的方法，其中脫保護劑為固體酸，包括蒙脫土、膨潤土或高嶺土等；優選 質子交換過的蒙脫土（H-mont)、蒙脫土 Κ10、蒙脫土 KSF或高嶺土 1250 ;更優選質子交換過 的蒙脫土（Hiont)。
8. 權利要求1的方法，其中有機溶劑的質量用量推薦為反應底物的3?15倍。
9. 權利要求1的方法，其中反應底物與H-mont的投料比為0. 366mmol底物/50? 300mgH_mont ;優選 0· 366mmol 底物 /260mg H-mont。
10. 權利要求1的方法，其中反應溫度通常為-l〇°C至120°C ;優選0°C至40°C ;更優選 20。。。
11. 權利要求1的方法，按照以下操作步驟進行：將反應底物溶於有機溶劑中，加入 H-mont，在-10°C至120°C溫度下反應0. 5?24h，脫除對甲氧基苄基類保護基，得到羧基 或羥基化合物；所述的有機溶劑為非質子性溶劑，如二氯甲烷、氯仿、甲苯、苯甲醚、乙醚、 乙酸乙酯，丙酮或乙腈；所述的反應底物與H-mont的投料比為0. 366mmol底物/50? 300mgH_mont。
【文檔編號】C07C57/58GK104140348SQ201310163519
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月7日 優先權日:2013年5月7日
【發明者】孫宏斌, 陳冬寅, 徐暢, 鄧潔 申請人:中國藥科大學