本发明属于晶体合成,具体涉及一种新型晶态外衣的制备方法及其在天然产物绝对构型测定中的应用。
背景技术:
1、手性现象广泛存在于生命有机体中,并构成生命有机体的基本单元,如氨基酸、dna的双螺旋结构以及糖和蛋白质等都属于手性分子。由于许多药物分子有多种构型,而人体中的受体(本质为蛋白质)是手性的,只能结合特定的构型,进而只有特定构型的药物分子才能产生疗效。例如,抑制妊娠反应的药物沙利度胺(thalidomide)是现代医学史上的一个典型手性药物,孕妇服用该药物可以治疗妊娠性呕吐,但后来发现其会引起胎儿的发育缺陷,导致数以万计的妊娠妇女产下海豹畸形儿,给家庭和社会造成了巨大的负担和痛苦。沙利度胺有(r)-thalidomide和(s)-thalidomide两种构型,两者互为对映体,沙利度胺的r构型是安全的,而s构型则有致畸作用。因此,手性药物的绝对构型确定非常重要。
2、鉴于绝对构型对有机化学研究的重要性,国内外学者发展了多种绝对构型的分析方法,这些方法主要有:1)旋光法;2)电子圆二色谱法(ecd);3)振动圆二色谱法(vcd);4)拉曼光谱法;5)酶催化法;6)核磁共振法(nnr);7)不对称合成法;8)单晶x-射线衍射法(scxrd)。目前,已有多种方法用于手性化合物的绝对构型确定,但均存在不同的局限性。例如,nmr是确定有机化合物结构的最常用工具之一,但nmr通常要有较大的样品量和良好的手性试剂;ecd谱要求手性化合物中至少含有一个发色团;而vcd虽然可在红外区测定手性化合物的绝对构型,但其计算较为复杂。相比之下,在已报道的天然产物绝对构型的分析方法中,scxrd是目前最直接和最有效的绝对构型确定方法。然而,scxrd需要获得高质量且合适大小的单晶,这也严重阻碍了一些液体、油状物及无定形粉末状分子的绝对构型测定,因为这些分子在通常条件下不易结晶。此外,很多新化合物或新骨架分子,只能分离少量甚至微量,较难培养单晶。上述这些因素都极大的限制了scxrd在天然产物绝对构型测定中的应用。
3、综上,有必要开发新的适用范围广的天然产物绝对构型测定方法,使其适用于不同形态天然产物的绝对构型的测定。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种可用于天然产物绝对构型测定的吡啶基咔唑晶态外衣,该晶态外衣不仅可用于液态天然产物的结构鉴定,也可用于固态和混合物的结构鉴定,具有广阔的应用前景。
2、为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
3、本发明第一方面提供了一种晶态外衣,所述晶态外衣的不对称单位的化学式为[cu4i4c44h28n6]n,n为整数,其结构通式如下所示:
4、
5、本发明的晶态外衣属于吡啶基咔唑晶态外衣,吡啶基位于咔唑的3-位,该晶态外衣在四氢呋喃及n,n-二甲基甲酰胺等溶剂中均稳定,可以这些溶剂可作为晶态外衣的浸泡溶剂。
6、优选地,所述晶态外衣为正交晶系,其空间群为pccn,晶胞参数为:a=28.562(2),b=18.9195(16),α=β=γ=90°,晶胞体积为
7、本发明第二方面提供了第一方面所述的晶态外衣的制备方法,包括以下步骤:
8、s1、往2,7-二溴-9h-咔唑中加入丙酮,再室温下缓慢加入kmno4,升温后进行加热搅拌反应,反应后降至室温,除去溶剂,用二氯甲烷溶液洗涤多次后合并二氯甲烷洗液,并浓缩得到粗品,粗品经柱层析纯化后得到白色固体产物t1;t1的结构式如下所示:
9、
10、s2、将t1和4-吡啶硼酸溶于二氧六环中,另将碳酸钾溶于水中,合并两溶液后再加入四(三苯基膦)钯,然后在惰性气体保护氛围下升温进行加热搅拌反应,反应后降至室温,加入水后用二氯甲烷萃取多次,合并有机相,用饱和食盐水洗涤后再用无水硫酸钠干燥,之后浓缩得到粗品,粗品经柱层析纯化后,得黄色固体产物t2;t2的结构式如下所示:
11、
12、s3、将配体t2、cui、dmf和ch3cn混合,然后置于密闭环境下进行加热反应,得到黄色长棒状的晶体产物,即为晶体外衣。
13、优选地,s1中,所述2,7-二溴-9h-咔唑与kmno4的摩尔比为1:2~5。
14、优选地,s1中,所述加热搅拌反应的温度为35~75℃,时间为8~12小时。
15、优选地,s1和s2中,所述的柱层析为使用200目的硅胶柱层析。
16、优选地,s1中,所述二氯甲烷的使用量以能完全溶解溶质为准。
17、优选地,s2中,所述t1与4-吡啶硼酸的摩尔比为1:2~8。
18、优选地,s2中,所述加热搅拌反应的温度为40~80℃,时间为10~50小时。
19、优选地,s1和s2的柱层析使用ch2cl2:ch3oh=100:1或90:1或80:1或70:1或60:1或50:1的流动相进行洗脱。
20、优选地,s3中,所述t2与cui的摩尔比为1:1~5。
21、优选地,s3中,所述配体t2、dmf和ch3cn的用量比为0.012mmol:4-10ml:3-8ml。
22、优选地,s3中,所述加热反应的温度为70-90℃,时间为2~5天。
23、本发明第三方面提供了第一方面所述的晶态外衣在天然产物绝对构型测定中的应用。
24、本发明提供的吡啶基咔唑晶态外衣,在多种常见溶剂中均有较高的稳定性,不仅可用于液态天然产物的结构鉴定,也可用于固态和混合物的结构鉴定,适用范围广;同时,无需活化即可直接用于浸泡和测试客体分子的绝对构型,省去了复杂的活化过程,使操作更为便捷。
25、优选地,所述天然产物包括(但不限于)橙花叔醇、反式橙花叔醇、柏木脑、苦参碱、槐果碱、香紫苏内酯。
26、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
27、本发明公开了一种吡啶基咔唑晶态外衣,该晶态外衣是以2,7-二溴-9h-咔唑、4-吡啶硼酸、四(三苯基膦)钯、碘化亚铜等为原料,经过溶剂热合成法制备得到。该晶体外衣能够稳定包裹目标客体,并得到客体包裹晶体的单晶结构,确定客体分子的绝对构型,可用于天然产物绝对构型的测定中。本发明的晶体外衣在测定天然产物绝对构型中具有以下优势:
28、(1)该晶态外衣无需活化,可直接用于测试客体分子的绝对构型,省去了复杂的活化过程,使操作更为便捷。
29、(2)该晶态外衣制备方法简单,原料易得,且重复性好,收率高。
30、(3)该晶态外衣不仅可用于液态天然产物的结构鉴定,同时也适用于固态和混合物的结构鉴定。
31、可见,本发明为天然产物的绝对构型测定提供了一种新思路,开拓了晶态外衣的应用范围,具有广阔的应用前景。
1.一种晶态外衣,其特征在于,所述晶态外衣的不对称单位的化学式为[cu4i4c44h28n6]n,n为整数,其结构通式如下所示:
2.根据权利要求1所述的一种晶态外衣,其特征在于,所述晶态外衣为正交晶系,其空间群为pccn,晶胞参数为:a=28.562(2),b=18.9195(16),α=β=γ=90°,晶胞体积为
3.权利要求1或2所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,s1中,所述2,7-二溴-9h-咔唑与kmno4的摩尔比为1:2~5。
5.根据权利要求3所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,s1中,所述加热搅拌反应的温度为35~75℃,时间为8~12小时。
6.根据权利要求3所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,s2中,所述t1与4-吡啶硼酸的摩尔比为1:2~8。
7.根据权利要求3所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,s2中,所述加热搅拌反应的温度为40~80℃,时间为10~50小时。
8.根据权利要求3所述的晶态外衣的制备方法,其特征在于,s3中,所述t2与cui的摩尔比为1:1~5。
9.权利要求1或2所述的晶态外衣在天然产物绝对构型测定中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述有天然产物包括橙花叔醇、反式橙花叔醇、柏木脑、苦参碱、槐果碱、香紫苏内酯。