本發(fā)明屬于有機化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種咪唑烷酮衍生物及其合成方法。

背景技術(shù)：

天然氨基酸自然資源豐富，很多氨基酸衍生物具有良好的生物活性，這使得基于氨基酸衍生物的合成越來越成為人們研究的焦點。咪唑烷酮類衍生物在治療糖尿病(參見wo2009132986a1)和肝炎(參見us20090099186a1)等方面具有較好的生物活性，可以直接作為藥物中間體使用。然而，咪唑烷酮類化合物（即咪唑烷酮類衍生物），尤其是一些特殊的咪唑烷酮類衍生物的合成工藝大多具有反應(yīng)步驟多、后處理復(fù)雜、產(chǎn)率低等缺點，很難直接用于工業(yè)化生產(chǎn)。因此，研發(fā)新的咪唑烷酮類化合物，探索其合成方法，滿足工業(yè)化生產(chǎn)需求已成為迫切需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新的咪唑烷酮類衍生物，并提供一種反應(yīng)步驟較少，收率較高的合成方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種咪唑烷酮類衍生物，該衍生物的名稱為（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷，其結(jié)構(gòu)式為：

上述（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷的合成方法按以下步驟進行：

第一步驟是將l-脯氨酸加入到叔丁醇和naoh水溶液的混合液中，室溫下邊攪拌邊分批加入二碳酸二叔丁酯，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)萃取，酸化，干燥，過濾，減壓蒸除溶劑，得n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸；所述二碳酸二叔丁酯的分子式為：((ch3)3coco)2o，縮寫為（boc)2o。

第二步驟是將n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸加入到二氯甲烷中，然后加入二環(huán)己基碳二亞胺，室溫下攪拌反應(yīng)，過濾，濃縮得n-叔丁氧羰基-l-脯氨?；h(huán)己基脲；

第三步驟是n-叔丁氧羰基-l-脯氨酰基二環(huán)己基脲用丙酮溶解，加入濃鹽酸，室溫反應(yīng)，然后中和至弱堿性（此處弱堿性是指ph值高于7并小于等于8.5），經(jīng)萃取，干燥，過濾，減壓蒸除溶劑，即得（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷。

上述三步驟反應(yīng)的反應(yīng)式為：

本發(fā)明的合成方法路線簡單，步驟僅有三步，反應(yīng)條件溫和，操作簡便，收率高，達(dá)75%以上，適合工業(yè)化生產(chǎn)。（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷是咪唑烷酮衍生物（即咪唑烷酮類化合物）的一種，而咪唑烷酮類化合物在治療糖尿病和肝炎等方面具有較好的生物活性（參見wo2009132986a1和us20090099186a1），可以直接作為藥物中間體使用。

本發(fā)明反應(yīng)步驟較少，收率較高，避免了以往合成咪唑烷酮類化合物時反應(yīng)步驟多、后處理復(fù)雜、產(chǎn)率低等缺陷，制備出一種新的咪唑烷酮衍生物，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)咪唑烷酮類化合物的需求。

附圖說明

圖1是（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷的x-射線單晶衍射圖。

具體實施方式

參考圖1，本發(fā)明提供了一種咪唑烷酮類衍生物，該衍生物的名稱為（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷，其結(jié)構(gòu)式為：

其合成方法按以下步驟進行：

第一步驟是合成n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸，具體是將l-脯氨酸（5.75g，50mmol）加入到叔丁醇（70ml）和naoh（3.2g，80mmol）水溶液（70ml）的混合液中，室溫下邊攪拌邊分批加入二碳酸二叔丁酯（12.0g，55mmol），繼續(xù)攪拌12小時，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)萃取，酸化，干燥，過濾，減壓蒸除溶劑，得n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸；

其中，二碳酸二叔丁酯的分子式為：((ch3)3coco)2o，縮寫為（boc)2o；萃取是用乙酸乙酯萃取以除去過量的（boc)2o，然后在酸化之后用乙酸乙酯萃??；酸化是指用稀鹽酸酸化水相使ph約為3；所述干燥是指在用乙酸乙酯萃取后，用無水硫酸鈉干燥；本步驟所得n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸為白色固體，產(chǎn)率94%。熔點為119.5~121.0℃。

第二步驟是合成n-叔丁氧羰基-l-脯氨?；h(huán)己基脲，具體是將n-叔丁氧羰基-l-脯氨酸（2.15g，10mol）加入到干燥的二氯甲烷中，然后邊攪拌邊加入二環(huán)己基碳二亞胺（2.06g，10mmol），室溫下攪拌反應(yīng)12小時，過濾，減壓蒸除溶劑濃縮得n-叔丁氧羰基-l-脯氨?；h(huán)己基脲；本步驟所得n-叔丁氧羰基-l-脯氨?；h(huán)己基脲為無色粘稠液體（無色油狀物），產(chǎn)率為87%。

本步驟所得n-叔丁氧羰基-l-脯氨酰基二環(huán)己基脲的核磁共振氫譜及碳譜質(zhì)譜數(shù)據(jù)如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.26~1.55(m,21h,-ch2ch2-ch2-，-c（ch3）3),1.73~1.96(m,12h,-ch2ch2-ch-),3.40~3.56(m,3h,-nch-),4.17~4.42(m,1h,-nch-),4.45~4.48(m,1h,--nchco-),¹³cnmr(cdcl3)δ:171.7,155.0,154.2,80.2,59.1,54.4,50.0,48.9,32.7,31.8,31.6,31.3,29.1,28.4,28.3,26.1,25.9,25.6,25.4,24.6.ms(esi):m/zcacld.forc23h39n3o4(m+na)⁺444.3,found444.2。

第三步驟是合成（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷，具體是：將第二步驟所得的n-叔丁氧羰基-l-脯氨?；h(huán)己基脲用丙酮溶解，加入濃鹽酸，室溫反應(yīng)24小時，然后用碳酸鈉水溶液中和至弱堿性（此處弱堿性是指ph值高于7并小于等于8.5，優(yōu)選值為8.0），經(jīng)乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓蒸除溶劑，用乙酸乙酯作為溶劑重結(jié)晶，即得（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷。其中，濃鹽酸的質(zhì)量百分比濃度為30%-38%，優(yōu)選值為35%。

（5s）-3-環(huán)己基-2,4-二羰基-1,3-二氮雜雙環(huán)[3,3,0]辛烷的核磁共振氫譜及碳譜數(shù)據(jù)如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:1.16~2.25(m,14h,-ch2ch2-),3.19~3.25(m,1h,-nch-),3.64~3.83(m,2h,-nch2-),3.97~4.01(m,1h,-nchco-),¹³cnmr(cdcl3)δ:174.0,160.9,62.8,51.7,45.6,29.3,29.1,27.7,26.8,25.8,25.0.[α]d²⁰：–113.0°(c1.0,chcl3)。

上述各步驟中的“室溫”，優(yōu)選的范圍均為25±5℃，最佳值均為25℃。

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。