手性席夫碱的合成

席夫碱缩合反应席夫碱缩合反应是一种有机合成反应，常用于构建碳-碳键的方法之一。

在这篇文章中，我将对席夫碱缩合反应进行深入探讨，包括该反应的机理、条件、应用和局限性。

一、席夫碱缩合反应的机理席夫碱缩合反应是通过在酮或醛化合物与含活泼甲基的化合物（如甲醛、丙酮等）反应过程中生成亲核碱与活泼甲基化合物中的羰基进行缩合来实现的。

该反应机理如下所示：1. 亲核加成：亲核碱进攻羰基碳上的电子，形成一个中间体。

2. 消除：中间体发生消除反应，生成一种称为席夫碱的中间产物。

3. 脱水：通过脱水反应，席夫碱中间产物失去一个水分子，生成最终的缩合产物。

二、席夫碱缩合反应的条件席夫碱缩合反应需要满足以下条件：1. 亲核碱：常用的亲核碱包括胺、硬脂酸钠等。

2. 活泼甲基化合物：活泼甲基化合物是席夫碱缩合反应中重要的组成部分，常见的活泼甲基化合物有甲醛、丙酮、乙酮等。

3. 溶剂：反应中常用的溶剂包括甲醇、乙醇、二甲基亚砜等。

4. 酸催化：为了促使席夫碱缩合反应进行，常需要在反应过程中加入酸性催化剂，如盐酸、硫酸等。

三、席夫碱缩合反应的应用席夫碱缩合反应在有机合成中具有广泛的应用价值，可以用于构建碳-碳键的扩大分子结构的范围。

以下是席夫碱缩合反应的几个应用领域：1. 药物合成：席夫碱缩合反应可用于药物合成的关键步骤，如合成抗生素、抗肿瘤药物等。

2. 天然产物合成：很多具有生物活性的天然产物分子中含有席夫碱结构，席夫碱缩合反应可以用于天然产物的全合成。

3. 功能材料合成：席夫碱缩合反应在合成有机光电材料和涂料方面具有潜在应用，可以用于构建材料的分子结构和功能性。

四、席夫碱缩合反应的局限性尽管席夫碱缩合反应具有广泛的应用，但也存在一些局限性：1. 可能产生副反应：在席夫碱缩合反应中，一些羰基化合物可能会与亲核碱发生其他副反应，导致反应不完全或产物不纯。

2. 手性产物选择性不高：在一些情况下，席夫碱缩合反应对手性产物选择性不高，导致产物的外消旋。

手性希夫碱的实验合成及理论分析【摘要】在乙醇溶液和常温条件下，直接缩合水杨醛和氨基乙酸合成了一种手性希夫碱对它进行了抽滤提纯并计算了及其产率，用了显微熔点测定仪测定熔点。

【关键词】氨基酸水杨醛手性希夫碱1前言希夫碱是指由含有醛基和氨基的两类物质通过缩水形成含亚胺基（-CH=N-）或甲亚胺基（-RC=N-）的一类有机化合物, 它的基本结构中含有（>C=N-）, 是H.Schiff在1864年首先发现的。

其杂化轨道上的氮原子上的孤对电子使得希夫碱配体具有极大的灵活性和良好的配位能力, 因而希夫碱金属配合物的研究一直受到广泛的重视。

由于氨基酸Schiff碱合成相对容易, 能够选择多种胺类及带有羰基的不同醛和酮进行反应, 其特点是能够灵活地选择反应物，改变取代基给予体原子本性及其位置，可合成许多链状、环合且性能、结构不同的配体。

自从六十年代末人们发现过渡金属希夫碱配合物具有生物活性以来，这个领域的研究逐渐活跃起来。

希夫碱不仅可以和过渡元素形成配合物，和镧系、锕系及部分主族金属元素也能形成稳定的配合物，此外还有如Zr、Mo、Ru、Ir等贵金属。

这些配合物在分析化学、立体化学、电化学、光谱学、分子自组装、超分子化学、生物化学模型系统、催化、材料、核化学化工等学科领域均具有重要意义。

近年来，对手性希夫碱配合物的研究日趋广泛，它的金属配位化合物在生物医药方面由于某些希夫碱具有特殊的生理活性，越来越引起医药界的重视。

据报道，氨基酸类、缩氨脲类、缩胺类、杂环类、腙类希夫碱及其应用的配合物具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒等独特药用效果;催化方面希夫碱及其配合物在催化领域的应用也很广泛，概括而言，希夫碱做催化剂主要是应用于聚合反应，不对称催化环丙烷化反应以及烯烃催化氧化方面和电催化领域。

分析化学方面许多希夫碱用来检测、鉴别金属离子，并可借助色谱分析、荧光分析、光度分析等手段达到对某些离子的定量分析；腐蚀方面长期以来，许多金属及其合金在工业、军事、民用等各个领域得到了广泛的应用，但是该金属及其合金在大气中、海水中很不稳定，因此研究寻找有效的缓蚀剂，引起了众多科学家的重视。

希夫碱（Schiff-base）简介：希夫碱（Schiff-base）是德国化学家Hugo Schiff 在1879年发现的，并以自己的名字命名的；希夫碱（Schiff-base）是指含有甲亚胺（-HC=N-）或者亚胺特性基团（-RC=N-）的一类有机化合物，因此也称亚胺或亚胺取代物，通常希夫碱主要是由胺和活性羰基缩合形成碳氮双键（>C=N-）化合物[1]。

希夫碱是一类非常重要的有机化合物，其种类繁多,按配体结构分:单希夫碱、双希夫碱、大环希夫碱；按缩合物质不同分：缩胺类希夫碱、缩酮类希夫碱等。

希夫碱的早期研究为缩胺类，后来发展为缩酮类、缩胺类、缩氨基脲类、胍类、氨基酸类及氨基酸酯类等。

根据希夫碱的结构的特征，能灵活地选择各种羰基化合物和不同的胺类反应，改变连接的取代基，变化给予体原子的位置，可以得到从单齿到多齿，链状到环状，对称到不对称等种类繁多、结构复杂的希夫碱。

希夫碱的合成方法根据希夫碱的结构的特征，其合成相对容易，能灵活地选择各种羰基化合物和不同的胺类反应，改变连接的取代基，变化给予体原子的位置，可以得到从单齿到多齿，链状到环状，对称到不对称等种类繁多、结构复杂的希夫碱[2]。

希夫碱的合成是一种缩合反应，涉及加成、重排、消去等过程，反应物立体结构及电子效应起着重要的作用。

a.直接合成法或称“现场合成法”(insitu synthesis)氨基氮上的孤对电子进攻羰基碳，羰基的碳氧双键中的一个电子给氧原子，形成一个碳四中间体。

原来碳原子上的双键变成两个单键，一个单键连接氧负原子，另一个单键连在-NH2R3基团上。

随后氧负原子结合氢变成羟基，-NH2R3失去氢，成为-NHR3，接着羟基和-NHR3中的氢结合脱去一分子水，形成含碳氢双键的亚胺，及希夫碱。

其合成通式及缩合反应机理如下[3]：R1C R2O+H2NR1C2ONHRHR1CR2OHNHR2R1CR2NR3过渡态b.模板合成法（template synthesis）当反应物活性低或产物不稳定不能得到预期的Schiff碱时,可将金属离子作为模板试剂加入到拨基化合物中与二胺反应,则可能形成含金属离子的schiff碱配合物,也可以用其他金属离子取代此金属,例如重斓系对成环数小的14元环是有利的模板试剂,而对18元环不利;轻斓系对形成18元环或开环衍生物却是良好的模板试剂。

手性β-内酰胺的合成1．希夫碱的合成注意事项：所用仪器必须干燥，包括反应瓶以及量取试剂和溶剂的量筒等。

苯甲醛（4.7g ，4.5mL ，44mmol ）溶于二氯甲烷（50mL ），在搅拌下依次加入S-(-)-α-苯乙胺（4.8g ，5.0mL ，40mmol ）、无水硫酸镁（10g ），室温搅拌过夜，除去无水硫酸镁，用少量二氯甲烷洗涤无水硫酸镁两次，滤液直接用于下一步反应。

2． β-内酰胺的合成注意事项：A. 所用仪器必须干燥，包括反应瓶、滴液漏斗以及量取试剂和溶剂的量筒等。

B. 滴加乙酰氧基乙酰氯的二氯甲烷溶液不能太快。

在装有滴液漏斗和干燥管的烧瓶中，加入上述希夫碱溶液以及三乙胺（15mL ）。

在冰水浴冷却及不断搅拌下，从滴液漏斗缓慢滴加乙酰氧基乙酰氯（8.2g ，6.5mL ，60mmol ）的二氯甲烷（20mL ）溶液， 约1h 滴加完毕，使体系自行升温到室温并继续搅拌12h 。

TLC 跟踪，显示大部分希夫碱已经反应。

混合液依次用水、2N 盐酸（30mL ）、水、碳酸氢钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，除去干燥剂，用二氯甲烷洗涤干燥剂两次，旋蒸除去溶剂，得到棕色液体，直接用于下一步反应。

3．3-羟基-β-内酰胺的合成（醇解反应）将上述混合物溶于甲醇（20mL ），加入无水碳酸钾（1.1g ，8mmol ），室温搅拌至反应完全（TLC 跟踪）。

加入80mL 水搅拌，再加乙酸乙酯（10mL ），搅拌，得到粗产品，干燥后用乙酸乙酯重结晶。

得到产物，熔点156-158︒C 。

测定旋光度132][20+=D α︒（c=1.08，CH 3OH ），做1HNMR 谱图。

乙酰氧基乙酰氯Acetoxyacetyl chloride分子式: C4H5ClO3密度： 1.270分子量：136.53 折射率： 1.4271沸点：55°/12mm敏感性: Moisture Sensitive 闪点：71°(160°F)CAS：三乙胺Triethylamine分子式: (CH3CH2)3N 闪点：-11°(12°F)分子量：101.19 密度：0.7255熔点：-115°折射率： 1.4005沸点：89-90°CAS：苯甲醛Benzaldehyde CAS：100-52-7分子式: C7H6O 闪点：62°(143°F)分子量：106.12 密度： 1.047熔点：-26°折射率： 1.5450沸点：178-179°敏感性: Air Sensitive(S)-(-)-1-苯基乙胺(S)-(-)-1-Phenylethylamine CAS：2627-86-3分子式: C8H11N 闪点：71°(159°F)分子量：121.18 密度：0.948熔点：-10°折射率： 1.5260沸点：187°敏感性: Air Sensitive。

一对手性Salen型席夫碱对映体的合成、结构与生物活性郝洪庆;李鑫;孙静【摘要】采取分步反应法以1R,2R-环己二胺(或1S,2S-环己二胺)与2-羟基萘甲醛和水杨酸苯酯反应,合成了一对手性Salen型席夫碱对映体:1R-(2-羟基苯甲酰亚胺)-2R-(2-羟基萘甲亚胺)环己烷(1a)和1S-(2-羟基苯甲酰亚胺)-2S-(2-羟基萘甲亚胺)环己烷(1b),对其进行了单晶结构、圆二色光谱、元素分析、红外光谱表征及生物活性实验.单晶结构与圆二色光谱分析表明1a和1b互为对映体:生物活性实验显示1a具有一定的抑菌活性.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2013(029)006【总页数】5页(P1222-1226)【关键词】手性;对映体;圆二色;生物活性【作者】郝洪庆;李鑫;孙静【作者单位】嘉应学院化学与环境学院,梅州 514015;嘉应学院化学与环境学院,梅州 514015;广东医学院药学院,东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】O641.40 引言手性化合物在不对称催化、功能材料、液晶等领域具有重要应用[1-6]。

由于席夫碱化合物在结构上的多样性、可调控性[14-17]，以及席夫碱及其配合物具有的抑菌、抗癌、抗病毒、杀霉等生物活性[7-8]，手性席夫碱化合物的合成及其化学生物学和医药开发 [9-13]等研究一直倍受关注。

目前报道的Salen 型手性席夫碱通常呈对称结构，它们多是由1 个几何结构上左右对称的手性二胺(如1, 2-环己二胺、1, 2-二苯基乙二胺等) 上的2个氨基与2 个相同的有机基团缩合而得。

以上述手性二胺的2 个氨基与2 个不同基团反应合成结构上左右不对称的手性席夫碱难度较大，相关报道较少。

据文献报道，二胺与羰基化合物缩合制备三齿或四齿非对称席夫碱的方法主要有条件控制分步反应法与金属模板法。

前者是指严格控制反应条件，如反应温度、时间、溶剂或反应物物质的量之比和浓度等先得到中间产物，进一步制备二胺与2 个不同羰基缩合的席夫碱；金属模板法则是将金属离子作为模板剂，利用金属离子对N 原子的较强亲合力，特别适合于促使小分子有机物定向缩合成较大分子的有机配体并形成配合物，除去配合物中的金属离子后,最终得到席夫碱配体[18-20]。

席夫碱及其金属配合物的合成及生物活性研究进展一、本文概述席夫碱（Schiff Base）及其金属配合物是一类重要的有机金属化合物，因其独特的结构和性质，在化学、材料科学、生物医学等多个领域具有广泛的应用前景。

本文旨在综述近年来席夫碱及其金属配合物的合成方法、结构特性以及生物活性研究的重要进展。

文章将首先介绍席夫碱的基本概念、合成策略以及结构多样性，然后重点论述席夫碱金属配合物的合成方法、结构表征以及性能调控。

本文还将对席夫碱及其金属配合物在抗菌、抗肿瘤、抗氧化等生物活性方面的研究成果进行详细阐述，以期为未来相关领域的研究提供有益的参考和启示。

二、席夫碱的合成方法席夫碱的合成主要依赖于醛或酮的羰基与胺或氨的氨基之间的缩合反应，也称为亚胺化反应。

这种反应通常在温和的条件下进行，如室温或稍微加热，无需催化剂或仅需少量催化剂。

反应过程中，羰基碳原子与氨基氮原子形成新的碳氮双键，同时生成一分子水。

由于反应过程中涉及到电子的转移和共享，因此反应通常具有较高的选择性和产率。

醛或酮与伯胺的缩合：这是合成席夫碱最常用的方法。

醛或酮与伯胺在适当的溶剂中，通过加热或搅拌，可以高效地生成对应的席夫碱。

这种方法简单易行，产物纯度高，是实验室常用的合成方法。

醛或酮与仲胺的缩合：与伯胺相比，仲胺的氨基活性较低，需要更强烈的条件才能发生缩合反应。

通常需要使用催化剂，如酸性催化剂，以促进反应的进行。

醛或酮与氨的缩合：在这种情况下，氨作为氨基的供体，与醛或酮发生缩合反应。

由于氨的水溶性较高，反应通常在水溶液中进行。

醛或酮与肼的缩合：肼作为一种特殊的胺，可以与醛或酮发生缩合反应，生成含有两个氨基的席夫碱。

这种方法在合成具有特殊功能的席夫碱时非常有用。

席夫碱的合成方法多样，可以根据具体的需求选择合适的原料和反应条件。

由于席夫碱的结构多样性，通过改变原料和反应条件，可以合成出具有各种功能的席夫碱，为后续的金属配合物合成和生物活性研究提供了丰富的物质基础。