2-苯基-2-丙醇的合成及用途

简介

2-苯基-2-丙醇在制药及农产品行业中有着广泛的应用。其合成以还原法为主,其中的金属硼氢化物非催化还原已得到工业应用,而催化还原正以其环境友好、操作简便受到普遍关注[1]。2-苯基-2-丙醇是氨基醇类化合物中比较有代表性的物质,它是制药及农产品行业中的重要原料、中间体和手性助剂,在不对称合成中作为手性源和手性修饰物有着广泛的应用[2]。

图1 2-苯基-2-丙醇的结构式。

合成

图2 2-苯基-2-丙醇的合成路线[3]。

在0°C下，向rac-5a（16.1 mg，0.050 mmol）、2d（2.74 mg，0.0025 mmol）和K2CO3（6.91 mg，0.05 mmol）在甲苯（1.5 mL）中的悬浮液中加入氢过氧化枯烯（80%在芳香烃中，6.95μL，0.038 mmol）。在0°C下剧烈搅拌48小时后，用10%Na2S2O3溶液淬灭反应混合物，并用乙酸乙酯萃取。用MgSO4干燥有机溶液，并真空浓缩。残余物通过NH色谱柱层析（乙酸乙酯/己烷0:1至2:1）或制备TLC（乙酸乙酯-己烷1:5）纯化得到目标化合物2-苯基-2-丙醇。收率：42%。[α] 25 D=145.9（c=0.80，CHCl3，83%ee）；HPLC分析：Daicel Chiralpak OD-H，己烷/2-丙醇=95:5， 1H NMR（400 MHz，CDCl3）δ8.1（d，J=7.8 Hz，1H），7.56（t，J=7.8Hz，1H），7.40-7.29（m，7H），4.07（s，1H，4（dd，J=16.5，13.3 Hz，1Hs），3.63（dd，J=13.3，5.0 Hz，1Hh），3.16（dd，J=16.5，5.0 Hz），1.31（s，9H）；13C NMR（100 MHz，CDCl3）δ195.06、168.28、143.92、138.24、134.23、130.25、128.68、128.64、128.38、128.22、127.67、126.94、84.08、81.27、49.33、32.61、27.70。合成路线如图2所示。

图3 2-苯基-2-丙醇的合成路线[4]。

将枯烯（31.2%）和α-D-枯烯（68.8%）（200μmol，27.8μL）的混合物添加到Mn催化剂（使用4或5时为0.2μmol，使用1时为1.0μmol）在CD3CN/CH3CN（450μL/50μL）混合物中的溶液中。加入乙酸（34μL，使用4或5时为600μmol，使用1时为80μL，1400μmol），并将混合物恒温在0℃。然后，在搅拌（555 rpm）下，用注射泵在1小时内注入50μL的CH3CN中的30%H2O2溶液（使用4或5200μmol时为260μmol H2O2）。将所得混合物在0℃下搅拌3小时。C、 然后将混合物转移到5mm NMR管中并通过定量（反向门控）13C NMR分析目标化合物为2-苯基-2-丙醇：13C NMR｛1H｝（CD3CN，20°C），δ：151.28（1C，芳基-C），129.47（2C，芳基CH），127.76（1C，芳基CH）、125.92（2C，芳基CH2），73.31（1C，C（OH）Me2），32.54（2C，C（H）（CH3）2）。2-苯基丙-2-基乙酸酯：13C NMR｛1H｝（CD3CN，20°C），δ：147.71（1C，芳基-C），130.12（2C，芳基CH），129.71（2C，芳基CH）、125.74（1C，芳基CH），82.72（1C，C（OAc）Me2），29.61（s，2C，C（OAc）（CH3）2），22.91（1C，OC（O）CH3）。合成路线如图3所示。

用途

在药品生产和农产品加工中, 2-苯基-2-丙醇作为重要的原料和中间体有着广泛的应用。另外, 2-苯基-2-丙醇由于具有典型的手性结构经常作为手性源和手性修饰物扮演着重要的角色。除上述主要应用外,它还可用作生物质的低温结晶抑制剂,共沸精熘分离伯胺和叔胺的混合物的夹带剂[5]。除了2-苯基-2-丙醇在药物手性合成中的应用,它在普通手性合成以及金属有机合成的基础研究中也常常起到重要作用。研究人员以2-苯基-2-丙醇作为手性亲核试剂,通过Michael加成得到具有手性结构并可用作合成多种功能性、生物拟螺旋态的高级聚合物[6-7]。

毒性

将斑马鱼暴露在96h-LC50 的 1/100 和 1/10 2-苯基-2-丙醇浓度中，在单一和联合生物富集性试验中，2-苯基-2-丙醇的生物富集系数。表明2-苯基-2-丙醇对水生生物有潜在的生态毒性[8]。

参考文献

[1] Y. Wang, H. Qin, M. Wang, Y. Li, D. Sun, J. Yang, Research of synthesis and properties of benzthiadiazole-based non-covalent conformational locking small molecule, Gongneng Cailiao 52(4) (2021) 04208-04213.

[2] T. Nishigawa, K. Oda, K. Oshima, Elastic fiber treatment agents and elastic fibers, Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha, Japan . 2022, p. 28pp.; Chemical Indexing Equivalent to 176:404384 (JP).

[3] X. Peng, L. Li, L. Ji, D. Shi, L. Zhang, F. Song, Y. Zhang, T. Xu, H. Lu, S. Xie, X. Song, N. Chen, Co-extraction system and method for separating boron from old brine of magnesium-containing salt lake, Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Peop. Rep. China . 2022, p. 9pp.

[4] Y. Suzuki, T. Nishikawa, K. Oda, Treatment agent capable of improving smoothness and adhesion of elastic fiber, Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha, Japan . 2022, p. 15pp.

[5] K. Oshima, T. Nishikawa, Treatment agent capable of improving smoothness, adhesion, and unwindability of elastic fibers, Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha, Japan . 2022, p. 14pp.

[6] M. Li, B. Fang, Q. Zhang, Volatile composite cutting fluid for aluminum foil and copper foil and preparation method thereof, Xi'an Jiaotong University, Peop. Rep. China; Suzhou Maokai Electronic Materials Co., Ltd. . 2022, p. 7pp.

[7] X. Ma, J. Ge, Q. Wang, H. Zhao, Y. Sun, Y. Gao, G. Shen, W. Yu, EAG and olfactory behavioral responses of Anoplophora glabripennis (Coleoptera: Cerambycidae) to volatiles of Acer saccharum, Nanjing Linye Daxue Xuebao, Ziran Kexueban 45(1) (2021) 123-130.

[8] P.M. Mathias, M. Schiller, Analysis of Vapor Pressures Using Family Variations: A Case Study of Hexadecanol Isomers, Ind. Eng. Chem. Res. 61(33) (2022) 12239-12248.