二苯基乙二胺的合成

从甲醛和氨反应中简化合成（土）-1,2-二苯基-1,2-乙二胺（1）,进而改变已知的“氢化苯酰胺”和

“2,4,5-三苯基咪唑啉”中间体结构E.J.CoreyandFlorianN.M.Kiihnle化学与化学生物学系，哈佛大学，剑桥大学，美国马萨诸塞州02138（文章于1997年9月23日收到，于1997年10月1日接受，1998年4月可在线查阅）摘要：一种由甲醛合成（士）-1,2-二苯基-1,2-乙二胺的简单而经济的立体合成新方法被发现，其中两种中间体的结构（如图1所示）在示意图2中被改变。1,2-二苯基-1,2-乙二胺（1）（对苯乙二胺）一直被作为配体在金属螯合物研究中使用，因为它是C2对称结构1。近来乙二胺对映体通过新的试剂和催化剂被广泛应用于不对称合成。例如，高度不对称的合成认为有如下反应：Diels-Alder反应2,缩合反应2a,3,羰基化反应4和炔丙基化反应力羟化6和烯烃环氧化反应7以及烯醇盐的亲电攻击8,9。（R,R）和（$,S）的对映体在不对称合成作用下刺激了许多新进程的准备10。示意图1.通过氢化苯酰胺、2,4,5-三苯基咪喳啉和2,4,5-异三苯基咪喳啉合成外消旋体1（各物质结构由Saigo等资料得到）。示意图2.合成2,4,5-异三苯基咪唑琳的正确反应顺序。由于（±）-1,2-二苯基-1,2-乙二胺的分辨率可以被有效地梳理出，用来提供两个纯对映体，主要需要的是一种在商业规模上非常简单而廉价的外消旋1的合成。事实上，还原偶联过程以甲醛亚胺开始似乎更引人注目。然而，不可以用亚胺，因为它与混有氨的苯甲醛会发生反应，从而导致已知的氢化苯酰胺被取代1,11,12。此外，大量的还原偶联研究表明，由N保护的芳香醛亚胺提供很少的迹象，因为这种偶合产生的由N保护的1,2-二胺外消旋和内消旋非对映体混合物，同时也涉及到一些昂贵的或不切实际的试剂13-17。原来得到（土）-1,2-二苯基-1,2-乙二胺的途径是从甲醛和氨1,11,12反应开始，这是绝对可用的，尽管受到反应不便和时间过长的影响18。尽管过了这么多年，但那种旧的反应过程仍然包括两个留有疑问的“氢化苯酰胺”和“2,4,5-三苯基咪唑琳”中间体结构1,11,12,它概述了先前接受的在示

意图1中的版本11。本文件的目的是要阐明“氢化苯酰胺”和“2,4,5-三苯基咪唑琳”的中间体结构并说明这些中间体是如何快而有效的运用于（土）-1,2-二苯基-1，2-乙二胺的合成。如前所述1，“氢化苯酰胺”和‘2,4,5-三苯基咪唑琳”可以被简易地大量合成。通过X射线衍射分析，可以随时获得合适的的单晶。图表1.ORTEP氢化苯酰胺2的图表1.ORTEP氢化苯酰胺2的图表2.ORTEP2,4,5-三代表苯基咪哩嗽3-HCl的代表代表因此，氢化苯酰胺的结构如图表1和示意图2所示，2,4,5-三苯基咪唑琳氢氯化物如图表2和示意图2所示。从2物质到3物质的定向形成可以简单地看作一种具有良好先例的中级2,4-diazapentadienyl（能力有限，翻不出来）阴离子对旋周环封闭。在适当的基本条件下，由3物质向4物质的转换可以解释为通过3物质的去质子化平衡形成一种非局域苄基阴离子，随后质子给4物质，反应每一步都具可逆性。因为由甲醛和氨通过中间体2和3合成的4物质可随时使用，我们就试着寻找一种把4物质转换成（土）-1,2-二苯基-1，2-乙二胺的简单方法。正如预期的一种循环脒一样，由于共轭酸的稳定，4物质即使在回流时也是抵抗酸催化水解的。从4物质得到的脒类离子同时抵制了氢化型试剂的还原。然而，铝汞合金在潮湿的四氢呋喃中可使4物质随时发生还原反应来得到相应的咪唑烷，这种咪唑烷要经过水合酸处理，继而不断激发产出（土）-1,2-二苯基-1，2-乙二胺，效益在85%之内。Ph，瞬辟•P号h4物质到1物质的还原反应.将铝箔（（450mg,16.8mmol,切成20x20mm片料）放在混有Et20,乙醇和2%氯化汞溶液中连续搅拌30秒。在含50毫升氮气的圆底烧瓶中这些箔片就立即被切成更小的片料（6x6mm）,其表面覆盖着四氢呋喃。将咪唑琳4（1g,3.35mmol）滴加到含10mmole水的四氢呋喃中溶解并搅拌，在23C下搅拌两小时后过滤。将氧化铝用四氢呋喃彻底洗净，直至集中产生995毫克无色固体。这种固体悬浮于Et20和2NHC1（每N为25ml）中，接着逐渐加入20mlHO搅拌直到所有的固体溶解。每个阶段都是分离的，其2中在加水阶段，通过加入2NKOH来调整pH值到12，再加入CH2C12（5x50ml）进行萃取。提取的干（硫酸钠）在真空浓缩，使外消旋二胺1转变为为无色固体（604mg,理论上为85%）。如此得到的二胺在各方面获得的样本10都是完全一样的，而且核磁共振分析也正确。该产品有一个熔化点在81-82C,Rf0.1（30%EtOAc-hexanes）,另外还有以下特性：1HNMR(400MHz,CDCI3)5:1.59(bs,4H),4.10(s,2H),7.2-7.3(m,10H)；i3CNMR(100MHz,CDC13)5:61.9,126.9,127.0,128.2,143.4;质谱(CI)m/z(rel强度)230(15)【M+NH4】+,213(100)【M+H】+,139(4),106(5).19,20参考文献和注释:1. (a)Williams,O.F.;Bailar,J.C.J.Am.Chem.Soc.1959,81,4464. (b)Lifschitz,I.;Bos,J.Rec.Trav.Chint1940,59,173.2. (a)Corey,E.J.;Imwinkelried,R.;Pikul,S.;Xiang,Y.B.J.Am.Chem.Soc.1989,111,5493.(b)Corey,E.J.;Imai,N.;Pikul,S.TetrahedronLetters1991,32,7517.(c)Corey,E.J.;Sarshar,S.;Bordner,J.J.Am.Chem.Soc.1992,114,7938.(d)Corey,E.J.;Sarshar,S.;Lee,D.-H.J.Am.Chem.Soc.1994,116,12089. (e)Corey,E.J.;Letavic,M.A.JAm.Chem.Soc.1995,3. (a)Corey,E.J.;117,9616.Kim,S.S.J.Am.Chem.Soc.1990,112,4976. (b)Corey,E.J.;Huang,4.Corey,E.J.;Yu,H.C.TetrahedronLetters1989,C.M.;Kim,S.S.J.Am.Chem.30,5235.Soc.1989,111,5495.5. (a)Corey,E.J.;Yu,C.M.;Lee,D.H.J.Am.Chem.Soc.1990,112, 878. (b)Corey,E.J.InProceedings31stNationalOrganicChemistrySymposiumoftheAmericanChemicalSociety;1989;pp1.(a)Corey,E.J.;DaSilvaJardine,P.;Virgil,S.;Yuen,P.W.;Connell,R.J.Am.Chem.Soc.1989,111,9243. (b)Corey,E.J.;Sarshar,S.;Azimioara,M.D.;Newbold,R.C.;Noe,M.C.J.Am.Chem.Soc.1996,118,7851.(a)Zhang,W.;Loebach,J.L.;Wilson,S.R.;Jacobsen,E.N.J.Am.Chem. Soc.1990,112,2801.(b)Zhang,W.;Jacobsen,E.N.J.Org.Chem.1991,56,2296.Evans,D.A.;Nelson,S.G.J.Am.Chem.Soc.1997,119,6452.Other (lesseffective)applications includeasymmetric Michaeladditionsandhydrogenations;see(a)Brunner,H.;Hammer,B.Angew.Chem.Int.Ed. Eng. 1984,23,312;and(b)Fiorini, M.;Giongo,G.M.J. Mol.Cat. 1979,5,303.(a)Pikul,S.;Corey,E.J.Org.Synth.1993,71,22. (b)Corey,J.;Lee,D.-H.;Sarshar,S.TetrahedronAsymm.1995,6,3.Saigo,K.;Kubota,N.;Takebayashi,S.;Hasegawa,M.Bull.Chem.Soc.Jpn1986,59,931.(a)Laurent,M.A.Ann.Chem. 1837,21, 130. (b)Laurent, M.A.Ann.Chem.1845,52,23.(c)Fownes,G.Ann.Chem.1845,54,363. (d)Bertagnini,C.Ann.Chem.1853,88, 127.(e)Schlenk;BergmannAnn. 1928,463,281.(a) Betschart,C.; Seebach,D.Helv. Chim. Acta 1987,70,2215. (b)Betschart,C.;Schmidt,B.;Seebach,D.Helv.Chim.Acta1988,71, 1999.Mangeney,P.; Tejero, T.;Alexakis,A.;Grosjean, F.; Normant,J.Synthesis1988,255.(a) Smith,J. G.Can. J.Chem.1966,44,59. (b)Smith,J.G.;Veach,C.D.Can. J.Chem. 1966,44, 2497. (c)Smith,J. G.;Ho, I.J. Org.Chem.1972,37,653.Imamoto,T.;Nishimura,S.Chem.Lett.1990,1141.Shono,T.;Kise,N.;Oike,H.;Yoshimoto,M.;Okazaki,E.TetrahedronLetters1992,33,5559.Foranotherrecentlydescribedbutlengthyprocedure,seePini,D.;Juliano,A.;Rosini,C.;Salvadori,P.Synthesis1990, 1023.Thecoordinatesof2and3canbeobtained,onrequest,fromtheDirector,CambridgeCrystallograp