基本描述

1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯呈白色固體，其CAS號(hào)是98737-29-2，分子式為C15H21NO3以及分子量是263.33g/mol。熔點(diǎn)是125-127°C(lit.)，比旋光度是-7°(23℃,c=0.6,CH3OH)，沸點(diǎn)是398.8±25.0°C(Predicted)，密度為1.118±0.06g/cm3以及酸度系數(shù)(pKa)是12.19±0.46。1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯是一種綠色的化工原料，常用在醫(yī)藥、溶劑、工業(yè)清洗劑、涂料等領(lǐng)域[1-2]。

圖1 1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的合成路線[3]。

將化合物7 (3.0 g, 10.0 mmol)和KOH (1.68 g, 30.0 mmol)分別加入20 mL乙醇中，冷卻至約5℃。通過攪拌，將乙醇中的KOH逐漸加入到混合物中。反應(yīng)再攪拌1小時(shí)，然后在真空中濃縮。將粗混合物溶于40 mL乙酸乙酯中，用水(30 mL)和鹽水(30 mL)洗滌，在Na2SO4上干燥，過濾，并在真空中濃縮以給予。白色固體，產(chǎn)率2.42 g, 92%。1 h NMR (TMS 400 MHz, CDCl3)δ(ppm) 1.38(年代,9 h), 2.76 (br, 1小時(shí)),2.78 - -2.81 (m, 1 h), 2.87 - -2.99 (m, 3 h), 3.70(年代,br, 1 h), 4.49(年代,br, 1 h), 7.21-7.31 (m, 5 h)。13C NMR (CDCl3) δ (ppm) 28.3, 37.6, 46.9, 52.6, 53.2, 79.6, 126.7, 128.6, 129.5, 136.8, 155.3。ESI-MS: C15H21NNaO3 [M+Na]+，分子量為286.1414，進(jìn)一步確證該化合物是1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯。

圖3 1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的合成路線[4]。

OsO4溶液(1.2 ml 2.5%的丁醇溶液)和n -甲基嗎啡啉n -氧化物(2.46 g, 18.19 mmol)。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過夜。24小時(shí)后，混合物在乙酸乙酯(100 ml)和鹽水(30 ml)之間分配。分層分離，水相用乙酸乙酯(3x25 ml)萃取。組合有機(jī)相用10% NaHSO3 (2x40 ml)、10% KHSO4 (2x40 ml)和鹽水(40 ml)洗滌，在無水Na2SO4上干燥，蒸發(fā)。HPLC(柱上升RP酰胺，4.6x150mm, 35% IZ/ACN+0.01% H3PO4)顯示非對(duì)映體21和22的混合物為1:8 8。反應(yīng)混合物經(jīng)硅膠層析(乙酸乙酯/聚乙烯1:2洗脫)純化。分離的非對(duì)映體21 (0.96 g)和22 (1.51 g)均為白色無色固體。化合物21:1H- nmr (CDCl3, 400 MHz, ppm): δ 1.41 (s, 9H)， 2.92 (d, J = 7.7 Hz, 2H)， 3.45-3.61 (m, 2H)， 3.67 (dt, J = 6.6和1.9 Hz, 1H)， 3.88-4.00 (m, 1H)， 4.80(未解決的d, 1H)， 7.19-7.25 (m, 3H)， 7.27-7.33 ppm (m, 2H)。找到m/z 304 [m +Na]+。化合物22:1H- nmr (CDCl3, 400 MHz, ppm): δ 1.38 (s, 9H)， 2.91 (dd, J = 14.1和7.8 Hz, 1H)， 3.10 (dd, J = 14.2和3.8 Hz, 1H)， 3.32-3.42 (m, 1H)， 3.59-3.72 (m, 2H)， 3.77-3.87 (m, 1H)， 4.56 (d, J = 7.9 Hz, 1H)， 7.21-7.35 ppm (m, 5H)。找到m/z 304 [m +Na]+。然后繼續(xù)用己二醇(21)(0.60 g, 2.13 mmol)與叔丁基二甲基硅氯(1.1 eq)和甲磺酰氯(1.2 eq)合成。產(chǎn)品被分離得到白色固體。產(chǎn)量0.42 g(31%)，確定為1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯。1H- nmr (CDCl3, 400 MHz, ppm): δ 1.39 (s, 9H)， 2.74-2.78 (m, 1H)， 2.80 (t, J = 4.4 Hz, 1H)， 2.83-2.94 (m, 2H)， 2.98 (dd, J = 14.0和5.1 Hz, 1H)， 3.70 (br s, 1H)， 4.44 (br s, 1H)， 7.18-7.36 ppm (m, 5H)。找到m/z 264 (m +H)+。

圖4 1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的合成路線[5]。

向合適的反應(yīng)器中加入二醇（10.2克，36.4毫摩爾）、二丁基氧化錫（181毫克，0.73毫摩爾）、甲苯磺酰氯（8.30克，43.5毫摩爾）和NMP（50毫升）。在N2下，在20-30℃下加入NEt3（6.1毫升，43.9毫摩爾），并在該溫度下攪拌混合物1小時(shí)。在20-20℃下加入H2O（100毫升），并在此溫度下攪拌1小時(shí)。過濾混合物，用25%MeOH水溶液（60ml）洗滌濾餅。將濕濾餅在40-50°C下減壓干燥，得到灰白色固體的甲苯磺?；衔?。[0106]向合適的反應(yīng)器中加入上一步保留的甲苯磺酸酯、甲醇（120 mL）和25%NaOH/MeOH溶液（44 mmol），溫度為20-30℃，在N2下。在20-30℃攪拌1小時(shí)后，將混合物冷卻至0-10℃，在0-10℃下加入H2O（240 mL），并在此溫度下攪拌10分鐘。過濾混合物，用25%MeOH水溶液（180ml）洗滌濾餅。將濕濾餅在40-50°C下減壓干燥，得到白色粉末狀的環(huán)氧化物8（8.32g，87%產(chǎn)率，從7分兩步）。1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ7.36-7.24（m，5H），4.46（br，1H），3.72（br，1 h），2.99（dd，14.0，5.2 Hz，1H）2.95-2.86（m，2H），2.82（dd-J=4.4，4.4 Hz，1H），2.78（br，h），1.41（s，9H）。

應(yīng)用

1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯可以用于醫(yī)藥中間體、醫(yī)藥萃取劑，當(dāng)下很多醫(yī)學(xué)用藥生產(chǎn)所用的原料成分中很多含有1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯，比如用在安普那韋藥物和醇鎂化合物藥物的合成[6-7]。1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯在環(huán)氧聚酰胺涂料的原料可以取代大量的二甲苯，既不會(huì)影響涂料的性能，并且可以很大程度地減少涂料中的有害物質(zhì)釋放而生成臭氧的量。1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯可以降低涂料的黏度，比如用在聚氨酯涂料和醇酸涂料等。其涂料一般在裝飾和工業(yè)上應(yīng)用廣泛[8-9]。在環(huán)氧聚酰胺涂料的原料可以取代大量的二甲苯，既不會(huì)影響涂料的性能，并且可以很大程度地減少涂料中的有害物質(zhì)釋放而生成臭氧的量。1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯可以降低涂料的黏度，比如用在聚氨酯涂料和醇酸涂料等。其涂料一般在裝飾和工業(yè)上應(yīng)用廣泛。此外，1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯一般是屬于溶劑型的工業(yè)清潔劑，與氯化溶劑、烴類溶劑有相似的溶解功效，但不會(huì)破壞臭氧層，能用在工業(yè)上相關(guān)設(shè)備的清洗以及一些金屬的脫脂等，因此是以溶劑型清洗為主[10-12]。

由于1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的特殊屬性，并且在各個(gè)領(lǐng)域都可以應(yīng)用到。因此1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的生產(chǎn)方法需要再加以改進(jìn)，找到更為高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式和工藝過程,使未來的1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯的工藝流程操作更為成熟，向著更為綠色、環(huán)保的工業(yè)生產(chǎn)原料方向發(fā)展[13]。從而突顯出1-芐基-2,3-環(huán)氧正丙基-氨基甲酸叔丁酯作為很多產(chǎn)品生產(chǎn)中間體的優(yōu)勢(shì)，市場需求量也會(huì)隨之增加。

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