一些含氮杂环化合物具有阿片受体连接活性，作为治疗药物有着广泛的应用前景。近年来，化学家们 在设计和合成这类化合物方面已取得不少进展，例如一种代号为Ｕ－５０，４８８的化合物经临床 试验具有镇痛效果，但却没有使用吗啡后所带来的副作用，［１］然而后来发现它可能引起多尿症 和烦躁症，因此化学家们在这类化合物的设计上作出了更多的努力，试图从结构类似的化合物中寻 找对人类健康的危害尽可能小的镇痛剂。这些含氮杂环化合物中往往存在至少一个手性碳原子，有 多个对映异构体，而大多数情况下只有其中一种异构体有治疗作用，另外的异构体则不起作用甚至 有害，［２］因此，利用不对称合成技术以合成那些人们所需的对映异构体就显得十分重要。我们 曾经报道过利用手性钯络合物作为催化剂，使２－硝基环酮实现了不对称烯丙基化，［３］再经过 一系列反应，得到了１－甲基－６－氨基－１－氮杂螺［４５］
癸烷（Ａ），［４］这是一个可 用于合成一系列对阿片受体具有高选择性的兴奋剂的中间化合物。［１］（１）１结果与讨论含有 氮杂冠醚基的（Ｓ）－（Ｒ）－手性二茂铁膦与钯形成的络合物催化２－硝基环酮的不对称烯丙基 化反应，其产物为２位上同时连接有硝基和烯丙基的环酮，再经过氧化、酯化、酰胺化成环、还原 、亚胺化、再还原等一系列反应，最终得到的Ａ的螺碳原子主要是Ｒ构型的，而Ｓ构型的占少数（ ｅｑ．１），为了拆分这一对异构体，使用（Ｓ）－α－甲氧基苯乙酸与之进行酰化反应，形成酰 胺键，得到两个非对映体Ｂ和Ｃ（ｅｑ．２），通过ＰＴＬＣ可将２者分离，其中Ｂ是固体，Ｃ是 液体，Ｂ经培养可形成好的单晶，Ｘ－射线衍射分析确证其结构为Ｓ构型的Ａ与（Ｓ）－α－甲氧 基苯乙酸反应后形成的产物（Ｒ构型的Ａ则与（Ｒ）－α－甲氧基苯乙酸反应而得到晶体）。（２ ）１１ＮＭＲ谱图分析Ｂ和Ｃ的ＮＭＲ谱图看起来是非常相似的，仅是Ｎ－甲基的３个氢以及杂 环上的１个氢的化学位移值有点小的区别，Ｂ的Ｎ－甲基氢为２２７ｐｐｍ，杂环上那个氢则在 ２１４ｐｐｍ处，而在Ｃ中，两者的化学位移值分别为２１２ｐｐｍ和２２５ｐｐｍ，与Ｂ 的刚好颠倒。１２Ｘ－射线晶体衍射谱图及数据分析切取Ｂ大小为０５０ｍｍ×０３５ｍｍ ×０３０ｍｍ的晶体，Ｘ－射线衍射仪上用ＭｏＫα射线进行衍射，得到该晶体的分子结构图（ 图１）及数据（表１～３）。晶体为单斜晶系，空间群为Ｐ２１ｎ，晶体学数据：ａ＝１５４９ （１）ｎｍ，ｂ＝１０４１０（６）ｎｍ，ｃ＝１１３６４（７）ｎｍ，β＝９２７９（５ ）°，Ｖ＝１８３１（２）ｎｍ３，Ｚ＝４，Ｄｃ＝１１５ｇ／ｃｍ３，Ｆ（０００）＝６８ ８。图１Ｂ的分子结构表１非氢原子坐标和温度因子ａｔｏｍｘｙｚＢ（ｅｑ）Ｏ（１４）００ ５７７（２）０２３３７（２）－００２５９（２）６５４（８）Ｏ（１６）００８０８ （１）０３１６０（２）－０３２４９（２）５９１（７）Ｎ（２）００４１６（２）－ ００９３６（２）－０３２３７（２）５３９（８）Ｎ（１２）００９０６（２）０１ １９６（２）－０１８９４（２）４９６（８）Ｃ（１）－００４４３（３）－０１３８ ６（５）－０２９３１（４）８４（２）Ｃ（３）００７１０（３）－０１５０３（４） －０４３２２（３）７０（１）Ｃ（４）０１６３９（４）－０１０８５（７）－０４ ３１７（４）１１３（２）Ｃ（５）０１９３３（２）－００８３６（３）－０３０５２ （３）５６（１）Ｃ（６）０１１２４（２）－０１０８１（３）－０２３２３（２）４ ３５（８）Ｃ（７）０１１７５（２）－０２４００（３）－０１７２３（３）５７（ １）Ｃ（８）０１８９４（３）－０２４９６（３）－００７６８（３）６６（１续表１ ａｔｏｍｘｙｚＢ（ｅｑ）Ｃ（９）０１８０４（３）－０１４３６（４）００１５７（３ ）６９（１）Ｃ（１０）０１７４７（２）－００１０６（３）－００４１２（３）５ ８（１）Ｃ（１１）０１００１（２）－０００６７（３）－０１３３９（２）４５８（ ９）Ｃ（１３）００６８３（２）０２２６０（３）－０１３２７（３）４７７（９）Ｃ （１５）００５３８（２）０３４５８（３）－０２０９７（３）４８（１）Ｃ（１７） ００８０５（３）０４２５３（４）－０４０２１（４）７４（１）Ｃ（１８）－００ ４００（２）０３８９１（３）－０２１１４（２）４４２（８）Ｃ（１９）－００６３ ５（２）０４９８０（３）－０１５０８（３）４８１（９）Ｃ（２０）－０１４８８（ ２）０５３８０（３）－０１５３７（３）６０（１）Ｃ（２１）－０２１１３（２）０ ４７０７（４）－０２１８４（４）６８（１）Ｃ（２２）－０１８８４（３）０３６ １１（４）－０２７９２（３）６７（１）Ｃ（２３）－０１０３２（３）０３２０４（ ３）－０２７４１（３）６１（１）表２Ｂ的部分化学键键长ｎｍｂｏｎｄｌｅｎｇｔｈｂｏ ｎｄｌｅｎｇｔｈＯ（１４）—Ｃ（１３）０１２３５（４）０（１６）—Ｃ（１５）０１４ ２８（４）Ｏ（１６）—Ｃ（１７）０１４３６（５）Ｎ（２）—Ｃ（３）０１４６０（５） Ｎ（２）—Ｃ（１）０１４６７（６）Ｎ（２）—Ｃ（６）０１４８２（４）Ｎ（１２）—Ｃ （１３）０１３３５（４）Ｎ（１２）—Ｃ（１１）０１４６２（４）Ｃ（３）—Ｃ（４）０ １５０４（８）Ｃ（４）—Ｃ（５）０１５０９（６）Ｃ（５）—Ｃ（６）０１５５６（４ ）Ｃ（６）—Ｃ（７）０１５３４（４）Ｃ（６）—Ｃ（１１）０１５５６（４）Ｃ（７）— Ｃ（８）０１５２０（５）Ｃ（８）—Ｃ（９）０１５３４（５）Ｃ（９）—Ｃ（１０）０ １５２９（５）Ｃ（１０）—Ｃ（１１）０１５２６（４）Ｃ（１３）—Ｃ（１５）０１５３ ４（４）Ｃ（１５）—Ｃ（１８）０１５２１（４）Ｃ（１８）—Ｃ（２３）０１３８２（５ ）Ｃ（１８）—Ｃ（１９）０１３８４（４）Ｃ（１９）—Ｃ（２０）０１３８３（５）Ｃ（ ２０）—Ｃ（２１）０１３７９（５）Ｃ（２１）—Ｃ（２２）０１３８９（６）Ｃ（２２） —Ｃ（２３）０１３８５（６）Ｏ（１４）—Ｃ（１３）键长为０１２３５ｎｍ，与一般羰基 键长相符，Ｎ（１２）—Ｃ（１３）键长也表现出酰胺键的特征，苯环上的６个碳－碳键键长也在 ０１３８ｎｍ左右，其余碳－碳单键及碳－杂原子单键的键长也与通常的一致。含氮五圆环中每 个键角都小于正四面体１０９５°的正常键角，这是五圆环的性质所决定的，受这一因素的影响 ，螺碳原子的构型发生了较大的畸变，以其为中心组成的６个键角从１０１４°到１１５°不等 ，差距竟达到１３６°之多。酰胺基团的Ｎ（１２）、Ｃ（１３）、Ｏ（１４）、Ｃ（１５）等 几个原子虽然处于同一平面，但互相之间的夹角已偏离１２０°，其中羰基氧因其负电性对氮原子 上未共用电子对的排斥，使得键角Ｏ（１４）—Ｃ（１３）—Ｎ（１２）增大到１２５３°，而 键角Ｎ（１２）—Ｃ（１３）—Ｃ（１５）则缩小为１１５７°。表３Ｂ的部分键角°ａｔｏｍ ａｔｏｍａｔｏｍａｎｇｌｅａｔｏｍａｔｏｍａｔｏｍａｎｇｌｅＣ（１５）—Ｏ（１６）—Ｃ （１７）１１３３（２）Ｃ（３）—Ｎ（２）—Ｃ（１）１１３３（３）Ｃ（３）—Ｎ（２） —Ｃ（６）１０７４（３）Ｃ（１）—Ｎ（２）—Ｃ（６）１１６８（３）Ｃ（１３）—Ｎ（ １２）—Ｃ（１１）１２４１（２）Ｎ（２）—Ｃ（３）—Ｃ（４）１０２６（３）Ｃ（３） —Ｃ（４）—Ｃ（５）１０７３（４）Ｃ（４）—Ｃ（５）—Ｃ（６）１０５４（３）Ｎ（２ ）—Ｃ（６）—Ｃ（７）１１５０（２）Ｎ（２）—Ｃ（６）—Ｃ（１１）１０８８（２）Ｎ （２）—Ｃ（６）—Ｃ（５）１０１４（２）Ｃ（７）—Ｃ（６）—Ｃ（１１）１０７０（２ ）Ｃ（７）—Ｃ（６）—Ｃ（５）１１１０（３）Ｃ（１１）—Ｃ（６）—Ｃ（５）１１３７ （２）续表３ａｔｏｍａｔｏｍａｔｏｍａｎｇｌｅａｔｏｍａｔｏｍａｔｏｍａｎｇｌｅＣ（８ ）—Ｃ（７）—Ｃ（６）１１３３（３）Ｃ（７）—Ｃ（８）—Ｃ（９）１１０７（３）Ｃ（ １０）—Ｃ（９）—Ｃ（８）１１１５（３）Ｃ（１１）—Ｃ（１０）—Ｃ（９）１１００（ ３）Ｎ（１２）—Ｃ（１１）—Ｃ（１０）１１２２（２）Ｎ（１２）—Ｃ（１１）—Ｃ（６） １０８３（２）Ｃ（１０）—Ｃ（１１）—Ｃ（６）１１１２（２）Ｏ（１４）—Ｃ（１３） —Ｎ（１２）１２５３（３）Ｏ（１４）—Ｃ（１３）—Ｃ（１５）１１９０（３）Ｎ（１２ ）—Ｃ（１３）—Ｃ（１５）１１５７（３）Ｏ（１６）—Ｃ（１５）—Ｃ（１８）１１２１ （２）Ｏ（１６）—Ｃ（１５）—Ｃ（１３）１０７８（２）Ｏ（１８）—Ｃ（１５）—Ｃ（１ ３）１１１２（２）Ｃ（２３）—Ｃ（１８）—Ｃ（１９）１１８９（３）Ｃ（２３）—Ｃ（ １８）—Ｃ（１５）１２０３（３）Ｃ（１９）—Ｃ（１８）—Ｃ（１５）１２０７（３）Ｃ （２０）—Ｃ（１９）—Ｃ（１８）１２０６（３）Ｃ（２１）—Ｃ（２０）—Ｃ（１９）１２ ０３（３）Ｃ（２０）—Ｃ（２１）—Ｃ（２２）１１９６（４）Ｃ（２３）—Ｃ（２２）— Ｃ（２１）１１９７（４）Ｃ（１８）—Ｃ（２３）—Ｃ（２２）１２０８（３）２实验１Ｈ ＮＭＲ光谱用ＶａｒｉａｎＶＸＲ－２００型仪测定，ＴＭＳ为内标，ＣＤＣｌ３作溶剂，Ｘ－射线晶体衍射用ＭａｃＳｃｉｅｎｃｅＭＸＣ３型仪测定。Ｂ和Ｃ的合成及拆分２５ｍｌ圆底烧瓶内放入新蒸的ＴＨＦ２ｍｌ，加入３１３ｍｇ（０１８６ｍｍｏｌ）的Ａ，搅拌溶解后再加入６１８ｍｇ（０３７２ｍｍｏｌ）的（Ｓ）－α－甲氧基苯乙酸和５７６ｍｇ（０２７９ｍ