手性β氨基醇衍生物的合成及查爾酮不對(duì)稱環(huán)氧化的研究

1、 浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不含為獲得浙江工業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。日期:如肋年歹月、廠日作者簽名:/爭(zhēng)稻有學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江工業(yè)大

2、學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于、保密口,在 年解密后適用本授權(quán)書。、不保密日/請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“擴(kuò)日期:矽/年廠月諺日作者簽名:香侮琦日期:跏年月日導(dǎo)師簽名:私毫浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文手性一氨基醇衍生物的合成及查爾酮不對(duì)稱環(huán)氧化研究摘要光學(xué)純的【.羰基環(huán)氧化物是合成一些天然產(chǎn)物和藥物的重要合成砌塊,因此開發(fā)有效的【,.不飽和醛酮不對(duì)稱環(huán)氧化方法在有機(jī)化學(xué)中具有重要意義。到目前為止,已經(jīng)有很多有價(jià)值的反應(yīng)體系被開發(fā)出來用于此反應(yīng)。有機(jī)小分子催化的不對(duì)稱反應(yīng)是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域,許多有機(jī)催化劑在

3、不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)中顯示出巨大應(yīng)用潛力,如聚氨基酸、金雞鈉堿類衍生物和手性一氨基醇等手性有機(jī)催化劑。本文從.苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽出發(fā),合成出了一系列新型的.、氨基醇類手性催化劑,其結(jié)構(gòu)均經(jīng)、 和表征確認(rèn)。然后以.氨基醇為手性催化劑,叔丁基過氧化氫為氧化劑,對(duì)查爾酮進(jìn)行不對(duì)稱環(huán)氧化。其中催化劑的催化效果最好,產(chǎn)率和光學(xué)純度分別為.%,.%。以為手性催化劑,分別研究了溶劑種類和有機(jī)堿用量等因素對(duì)不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)的影響,我們得出的最佳反應(yīng)條件為:以正己烷為反應(yīng)溶劑,的用量為。最后研究了該反應(yīng)底物查爾酮的,的用量為適用范圍。基于手性.氨基醇,我們又設(shè)計(jì)合成出了非對(duì)稱單手性硫脲類催化劑和對(duì)稱雙手性硫脲類催化

4、劑。手性硫脲衍生物具有催化活性高、對(duì)映選擇性和功能基相容性好、易于制備和修飾、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),成為近年來研究較多的不對(duì)稱反應(yīng)有機(jī)催化劑。手性浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文硫脲衍生物是各種親核試劑對(duì)亞胺、醛、缺電子烯烴加成反應(yīng)的非常有效的有機(jī)催化劑之一,已成功應(yīng)用于對(duì)映選擇性催化反應(yīng)、加成反應(yīng)、反應(yīng)、反應(yīng)等一系列重要的有機(jī)合成反應(yīng)。對(duì)合成出的手性硫脲類催化劑反應(yīng)應(yīng)用和催化活性的研究正在進(jìn)行當(dāng)中。關(guān)鍵詞:查爾酮,不對(duì)稱環(huán)氧化,手性一氨基醇,手性硫脲,合成浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文、廠之 甌僵,. , , .?., . .%,.%.謝 ., . .?/.,曲浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, ,/ . ,? .,

5、 , ,.:, ,浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文簡(jiǎn)寫說明浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄第一章,.不飽和醛酮有機(jī)催化不對(duì)稱環(huán)氧化研究進(jìn)展。.引言.低聚氨基酸為催化劑.相轉(zhuǎn)移催化劑為催化劑?一.手性一氨基醇及其衍生物為催化劑第二章手性催化劑的設(shè)計(jì)與合成.引言?.手性.氨基醇催化劑的設(shè)計(jì)思路?.不同芳香醛修飾的手性.氨基醇催化劑的設(shè)計(jì)路線。.含吡啶環(huán)的手性一氨基醇催化劑的設(shè)計(jì)路線.手性一氨基醇中間體與手性環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)設(shè)計(jì)路線?.手性相轉(zhuǎn)移催化的設(shè)計(jì)思路?.實(shí)驗(yàn)部分.主要儀器.原料及其試劑一.試劑的處理及其純化.手性催化劑的合成?.譜圖解析?.本章小結(jié)第三章手性.氨基醇催化查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng).引言?.

6、催化劑的選擇.反應(yīng)溶劑對(duì)環(huán)氧化反應(yīng)的影響.用量對(duì)環(huán)氧化反應(yīng)的影響.催化底物適用范圍實(shí)驗(yàn).不對(duì)稱催化實(shí)驗(yàn)小結(jié).實(shí)驗(yàn)部分?。.主要儀器.原料及其試劑.底物查爾酮的合成?.環(huán)氧化反應(yīng)?.第四章手性硫脲類催化劑在不對(duì)稱有機(jī)催化反應(yīng)中的應(yīng)用?.前言?.反應(yīng)?.?:;.加成反應(yīng)?。.反應(yīng).與?反應(yīng)?.,、結(jié)?.第五章手性硫脲類催化劑的設(shè)計(jì)與合成?一浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.弓言?.手性硫脲類催化劑的設(shè)計(jì)思路?.手性一氨基醇中間體分子中羥基的保護(hù)?.非對(duì)稱單手性硫脲類催化劑的設(shè)計(jì)路線?.對(duì)稱雙手性硫脲類催化劑的設(shè)計(jì)路線.非對(duì)稱雙手性硫脲類催化劑的設(shè)計(jì)路線.實(shí)驗(yàn)部分?.手性.氨基醇中間體分子中羥基的保護(hù)?.非

7、對(duì)稱單手性硫脲催化劑的合成.對(duì)稱雙手性硫脲類催化劑?的合成.譜圖解析.本章小結(jié)?附圖?一.部分物質(zhì) 圖譜?.部分物質(zhì)” 圖譜。.部分物質(zhì)圖譜.部分物質(zhì)圖譜致謝碩士期間發(fā)表的論文?一參考文獻(xiàn).浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章【,.不飽和醛酮有機(jī)催化不對(duì)稱環(huán)氧化研究進(jìn)展.引言近年來,.不飽和醛酮的不對(duì)稱環(huán)氧化引起了很大關(guān)注【。因?yàn)樗芤徊椒磻?yīng)同時(shí)構(gòu)建出兩個(gè)相鄰的手性中心,并且得到的相應(yīng)手性環(huán)氧化合物能夠較容易地轉(zhuǎn)變成多種有用的化合物,是合成許多手性天然產(chǎn)物和藥物的重要砌塊。高效率、高對(duì)映選擇性不對(duì)稱催化反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)依賴于高效催化劑的開發(fā)與使用。不對(duì)稱催化【,.不飽和醛酮環(huán)氧化的手性有機(jī)催化劑主要有低聚

8、氨基酸、手性相轉(zhuǎn)移催化齊和手性.氨基醇及其衍生物等類型。以下將重點(diǎn)綜述這幾類有機(jī)催化劑在僅,.不飽和醛酮不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)中的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,并對(duì)反應(yīng)機(jī)理作以說明。.低聚氨基酸為催化劑年,和首次報(bào)道以低聚氨基酸為催化劑,在氫氧化鈉.過氧化氫水溶液、有機(jī)溶劑和低聚氨基酸的三相體系中催化僅,.不飽和酮反應(yīng),獲得了具有光學(xué)活性的環(huán)氧化產(chǎn)物,反應(yīng)收率達(dá)%,值達(dá)%圖.。/恢壟號(hào)占箋舅芝/,顯%論也%曰圖.聚丙氨酸催化的,.不飽和酮不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)然而,該反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)有時(shí)長(zhǎng)達(dá)天,反應(yīng)中還需要持續(xù)加入氧化劑和堿,反應(yīng)底物有限,催化劑使用前需要活化處理,且反應(yīng)完畢催化劑成絮狀,難以分離、回收和循環(huán)使用等,這些不利

9、因素限制了該反應(yīng)的應(yīng)用。為減少催化劑的損失,使得催化劑可以循環(huán)使用,年,等將聚亮氨酸負(fù)載在聚苯乙烯高分子上用于催化查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化,反應(yīng)收率達(dá)%,值達(dá)%圖.,催化劑可通過簡(jiǎn)單的過濾回收就可以重浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)使用。?蜀沙 肜警阿昱隊(duì) 警阿父孑弋曠。玲苦 ?七.?魚一奠音為氧化劑,聚亮氨酸為催化劑在四氫呋喃中反應(yīng),不僅大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,而且糊狀的通過過濾回收,循環(huán)使用次,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及對(duì)映選擇性沒有明顯改變%轉(zhuǎn)化率,%值。該催化體系不僅對(duì)一些簡(jiǎn)單僅,.不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化有較好的效果,對(duì)一些復(fù)雜底物同樣有很好的反應(yīng)效果和選擇性,在此條件下,未觀察到酯基一側(cè)雙鍵的氧化圖.。一解,心

10、一呼號(hào)羔告,彤. %一%,.,.圖兩相體系下%不飽和酮不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)隨后】又將聚亮氨酸固載到載體無機(jī)載體硅膠上,將硅膠負(fù)載的催化劑用于環(huán)氧化反應(yīng),不僅減少了催化劑損失,而且進(jìn)一步提高了反應(yīng)速率 。另外,催化劑用量即使降低至. %,反應(yīng)依然保持較高的對(duì)映選擇性%值。硅膠負(fù)載的聚丙氨酸催化活性不如,產(chǎn)物收率及均有所降低%收率,%值,而硅膠負(fù)載的聚纈氨酸和聚苯丙氨酸的催化活性較差%值。聚氨基酸碳鏈的微小差異引起催化活性的巨大差異,其原因至今仍不清楚。硅膠負(fù)載的聚氨基酸催化劑在低活性底物的不對(duì)稱環(huán)氧化過程中也表現(xiàn)較優(yōu)秀。年 .將聚亮氨酸固載到可溶性高分子聚醚上,并用尿素.過氧化氫作氧化劑,在中對(duì)底物

11、查爾酮不對(duì)稱環(huán)氧化。由于聚浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文醚負(fù)載的聚氨基酸可以溶于,使得整個(gè)反應(yīng)體系接近于均相,所以反應(yīng)時(shí)后,轉(zhuǎn)化率間大大縮短圖。和以往的多相體系對(duì)比,多相體系反應(yīng).一般不超過%,值在%,而相同條件下均相體系 后轉(zhuǎn)化率%,%.竺等熾 從竺等脹卜/蠢/年環(huán)氧化三相催化體系研究有了突破性進(jìn)展,.等,通過向三相體系中加入相轉(zhuǎn)移催化劑一四丁基溴化銨,大大加快了.環(huán)氧化反應(yīng)速率,在室溫下反應(yīng).,轉(zhuǎn)化率可達(dá)%,值達(dá)%圖.;氧化劑和堿的用量也顯著降低,從原先氧化劑和堿用量分別為底物用量的倍和倍統(tǒng)一降低到了.倍。作者認(rèn)為加入相轉(zhuǎn)移催化劑后增加了有機(jī)相中可用過氧化氫的濃度。姒。從嘗 . 羆圖 、聚氨基酸

12、催化的查爾酮不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)等在制備催化劑時(shí)還意外地發(fā)現(xiàn),在相對(duì)高溫下甲苯中回流制得的催化活性比市售品的催化活性顯著提高,用量可降低至%,即使降低至. %仍能保持較好的催化效果%轉(zhuǎn)化率,%值【。利用此方法已將反應(yīng)放大到級(jí)。其它有關(guān)低聚肽催化的【,.不飽和醛酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)的相關(guān)技術(shù)及】研究報(bào)道可參考相關(guān)文獻(xiàn).相轉(zhuǎn)移催化劑為催化劑相轉(zhuǎn)移催化費(fèi)/. ,是一類在有機(jī)合成中普遍使用且非常有效的催化劑,它通過將分子或離子從一個(gè)反應(yīng)相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)反應(yīng)相,從而加速非均相反應(yīng)的進(jìn)行。近年來,手性相轉(zhuǎn)移催化劑,作為一種手性因素浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文在催化不對(duì)稱反應(yīng)方面得到了很大的發(fā)展。手性相轉(zhuǎn)移催化劑中最

13、常用的是手性季銨鹽催化劑。金雞納堿衍生的手性季銨鹽催化劑,由于制備簡(jiǎn)單,原料廉價(jià)易得,手性催化的普適性強(qiáng),其用于各種有機(jī)催化的不對(duì)稱反應(yīng)的報(bào)道非常多。所以金雞納堿類相轉(zhuǎn)移催化劑是各種手性催化反應(yīng)首選的手性催化劑之一。將金雞納堿類或其衍生物用于有機(jī)催化的不對(duì)稱氧化反應(yīng)中,也取得了非常好的結(jié)果。年課題組報(bào)道了首例用金雞納堿為相轉(zhuǎn)移催化劑催化【,.不飽和醛酮的不對(duì)稱環(huán)氧化圖.,一開始值在%左右,后來經(jīng)過優(yōu)化值可以達(dá)到%的中等水平【】。型專半圖 催化的環(huán)己酮環(huán)氧化以后有許多小組參與了這一催化反應(yīng)的研列。實(shí)現(xiàn)突破的是等人設(shè)計(jì)合成的季銨堿催化劑圖.,他們以次氯酸鈉為氧化劑,在甲苯溶液中以這兩個(gè)催化劑去催化

14、查爾酮的環(huán)氧化反應(yīng),取得了%的產(chǎn)率和高達(dá)%的值。圖一設(shè)計(jì)合成的催化劑而羥基未芐基化的催化劑,對(duì)應(yīng)選擇性很差,這可能與氧化劑或底物通過氫鍵與羥基相互作用有關(guān)【們。浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖設(shè)計(jì)合成的催化劑等人,使用代替,使用季銨鹽催化劑圖.,在.。催化該反應(yīng),取得了更好的效果%,%,并擴(kuò)大了反應(yīng)底物的范圍。圖底物結(jié)構(gòu)結(jié)果表明圖.,當(dāng)為強(qiáng)吸電子基,或?yàn)榇笪蛔杌鶊F(tuán)時(shí),產(chǎn)率和對(duì)應(yīng)選擇性都有很大的提高,當(dāng)及所連的苯環(huán)被脂肪族取代基代替后,同樣取得了很好的效果【。等人以含碘的金雞鈉堿類季銨鹽為催化劑圖.,雙氧水為氧化劑,催化,.不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),也取得了不錯(cuò)的效果%,%。他們通過研究認(rèn)為,以雙氧

15、水為氧化劑,催化劑中的羥基是必不可少的,可能羥基通過氫鍵和底物或氧化劑相互作用,可以穩(wěn)定反應(yīng)過渡態(tài)。圖設(shè)計(jì)合成的催化劑還以此催化劑催化順式【,不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),得到了中等的對(duì)映選擇性圖.。,.%,%浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖. 催化的順式,不飽和酮環(huán)氧化年等人報(bào)道了以過氧叔丁醇類化合物為氧化劑,用下面的催化劑催化的環(huán)氧化反應(yīng)圖,取得了很好的對(duì)映選擇性。以羥基被甲基化的催化劑催化該反應(yīng),對(duì)映選擇性則大大下降,這可能是因?yàn)榇呋瘎┲械牧u基可以通過和底物中的醚氧原子形成氫鍵而穩(wěn)定反應(yīng)過渡態(tài)有關(guān)洲批,%,舞言 % 圖. 催化的環(huán)氧化,用二聚的金雞納年等人向反應(yīng)體系中加入表面活性劑堿為相轉(zhuǎn)移催化

16、劑,反應(yīng)只需. ,收率達(dá)%曠%,值達(dá)%圖的加入可顯著加快金雞納堿相轉(zhuǎn)移催化劑的催化反。表面活性劑應(yīng)速率,并且提高環(huán)氧化反應(yīng)的對(duì)映選擇性,但可惜的是,反應(yīng)對(duì)脂肪烴基取代的底物效果較差【。肜心等等脅, ,圖一存在下催化的,肛不飽和酮環(huán)氧化浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文在以天然金雞鈉堿相轉(zhuǎn)移催化劑為手性催化劑研究不對(duì)稱反應(yīng)的同時(shí),人們也在探索設(shè)計(jì)新型的相轉(zhuǎn)移催化劑分子。目前,設(shè)計(jì)新型相轉(zhuǎn)移催化劑的基本理念是,使催化劑分子具有分子識(shí)別力,即能夠識(shí)別具有潛手性的反應(yīng)底物,從而使反應(yīng)獲得足夠的反應(yīng)性及對(duì)映選擇性。另外,希望該分子具有表面活性劑的作用。等【】設(shè)計(jì)了新型相轉(zhuǎn)移催化劑圖.,分子中二芳基甲醇基通過氫鍵可

17、以識(shí)別底物酮羰基,二苯基甲基及手性萘具有空間識(shí)別能力,將此催化劑用于查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化中,幾乎能定量得到產(chǎn)物,值/%。圖. 設(shè)計(jì)合成的新型相轉(zhuǎn)移催化劑設(shè)計(jì)了對(duì)稱的手性催化劑圖.,與的不同,該分子中的分子識(shí)別位點(diǎn)位于手性冠醚結(jié)構(gòu),季銨鹽原子上連有長(zhǎng)度不同的碳鏈,起到增加表面活性的作用。此催化劑用于查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)體系中的陽離子對(duì)反應(yīng)效果有關(guān)鍵性的影響,大的陽離子如,通常給出較好的值,分別為%,%,%。另外,對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的底物,通過調(diào)整催化劑碳鏈長(zhǎng)度,產(chǎn)物可獲得最佳的值【。,圖. 設(shè)計(jì)合成的新型相轉(zhuǎn)移催化劑與設(shè)計(jì)的分子類似,等設(shè)計(jì)的分子也可通過調(diào)節(jié)分子中烴基的浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位

18、論文長(zhǎng)度獲得不同的反應(yīng)結(jié)果圖.。當(dāng)烴基碳數(shù)等于時(shí),收率%,值%,反應(yīng)時(shí)間可顯著縮短到. 。廠一、,?吵.了;:圖. 設(shè)計(jì)合成的新型相轉(zhuǎn)移催化劑.手性一氨基醇及其衍生物為催化劑手性一氨基酸及其衍生物已成功地應(yīng)用于許多類型的不對(duì)稱反應(yīng)中,其中一脯氨酸.及其衍生物是應(yīng)用最成功的催化劑【。年,等四報(bào)道了用商品化的手性脯氨醇為催化劑,叔丁基過氧化氫為氧化劑,反應(yīng)獲得較滿意的結(jié)果%收率,%值,但不足的是反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng) 圖?。%礎(chǔ) ,%圖 一脯氨醇催化的,不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)對(duì)反應(yīng)機(jī)理的研究發(fā)現(xiàn)圖?,在不同的反應(yīng)步驟中,催化劑都是以單分子及烷基過氧化氫作用,形成穩(wěn)定的過渡態(tài),底物酮的立體電子效應(yīng)及分子構(gòu)

19、象對(duì)反應(yīng)的反應(yīng)性和對(duì)映選擇性有重要的影響。極性、質(zhì)子、配位性溶劑都會(huì)影響過渡態(tài)中間體的穩(wěn)定性,降低反應(yīng)的對(duì)映選擇性,因此反應(yīng)在己烷、環(huán)己烷等非極性非配位的溶劑中效果較好。.浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文圖. 的催化循環(huán)反應(yīng)機(jī)理同年,組將修飾過的手性脯氨醇催化劑用于,.不飽和醛的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)圖.。用過氧化氫、尿素一過氧化氫為氧化劑,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及對(duì)映選擇性都很優(yōu)秀%轉(zhuǎn)化率,%值,用叔丁基過氧化氫、枯烯基過氧化氫等有機(jī)氧化劑,反應(yīng)值略有降低%值,但反應(yīng)轉(zhuǎn)化率有顯著降低%。一般,反應(yīng)溶劑對(duì)不對(duì)稱有機(jī)催化反應(yīng)影響較大,但該反應(yīng)在不同溶劑,甲苯,%,%,%都有優(yōu)秀的對(duì)映選擇性/%值。值得注意的是,等還發(fā)現(xiàn)該

20、反應(yīng)可使用便宜、安全及環(huán)境友好的水為溶劑,反應(yīng) ,轉(zhuǎn)化率%,值%。向水溶液中加入乙,轉(zhuǎn)醇,可以提高反應(yīng)效率及對(duì)映選擇性,當(dāng)乙醇:水:時(shí),反應(yīng)化率可高達(dá)%,值達(dá)%。姒?坐墜墮 姒,.%圖一?脯氨醇催化的,不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)極性質(zhì)子溶劑水或乙醇水溶液為反應(yīng)溶劑得到了較好的反應(yīng)結(jié)果,這一結(jié)果與等所得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論剛好矛盾,盡管兩者所用的反應(yīng)底浙江工業(yè)大學(xué)碩上學(xué)位論文物類型略有不同,但由此可以推測(cè)出,反應(yīng)底物、氧化劑、催化劑分子之間存在著更復(fù)雜的相互作用。唱認(rèn)為反應(yīng)第一步是手性催化劑與底物反應(yīng)生成亞胺鹽離子,然后過氧化物作為親核試劑進(jìn)攻?原子生成?鍵得到烯胺中間體,接著過氧化物氧原子進(jìn)攻烯胺原子

21、發(fā)生環(huán)氧化過程,最后烯胺水解得到產(chǎn)物圖。圖的催化循環(huán)反應(yīng)機(jī)理隨后對(duì)手性脯氨醇分子中的苯環(huán)進(jìn)行修飾合成下面的手性催化劑圖,以其為手性催化劑用于,一不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),對(duì)于反式結(jié)構(gòu)的底物獲得了中等到很高的值,但對(duì)于順式結(jié)構(gòu)的底物活性很差【。沙,瓦:蒂?gòu)? ,三蒂越,年,又合成了多個(gè)不同環(huán)結(jié)構(gòu)的手性一氨基醇圖,此催化劑被用于誘導(dǎo)查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),考察了不同的環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)催化效果浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文的影響,發(fā)現(xiàn)五元環(huán)二級(jí)胺的一氨基醇催化劑的催化活性最高鯽。?兒人眼,.圖不同環(huán)結(jié)構(gòu)的手性氨基醇催化查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)除上述手性脯氨醇及其衍生物催化劑外,年等人合成了原菠環(huán)結(jié)構(gòu)的手性氨基

22、醇圖,此催化劑被用于,不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),也取得了不錯(cuò)的效果【引。圖新型原菠環(huán)結(jié)構(gòu)的一氨基醇除了以上主要的三類有機(jī)分子手性催化劑外,還有很多其它方法用于,.不飽和醛酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)。比如等人用牛血清蛋白,對(duì)一定構(gòu)型的底物得到了很高的立體選擇性四。用氧化酮原位生成的手性雙環(huán)氧乙烷結(jié)構(gòu)對(duì)【,不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)也有很好的效果,能夠得到/.%的值【。浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章手性催化劑的設(shè)計(jì)與合成.引言在手性技術(shù)日新月異的今天,如何合理地得到具有光學(xué)活性的化合物,就顯得分外重要。也正因?yàn)檫@樣,尋找新型、高效、廉價(jià)的手性催化劑,研究不對(duì)稱催化反應(yīng)機(jī)理、擴(kuò)大催化劑的應(yīng)用范圍是當(dāng)今很

23、多化學(xué)工作者致力于解決的熱門課題。新型手性催化劑分子設(shè)計(jì)所遵循的原則是:催化效率和對(duì)映選擇性高、適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原料易得、合成方便、容易回收、不污染環(huán)境等?；谝陨细鞣矫娴囊蛩睾颓叭藢?duì),不飽和醛酮有機(jī)催化不對(duì)稱環(huán)氧化的研究成果,我們課題組從廉價(jià)易得的.苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽出發(fā),與種鹵代烴生成的格氏試劑反應(yīng)生成種不同的.氨基醇中間體,然后對(duì)其進(jìn)行各種修飾,合成多種含亞胺、仲胺、叔胺結(jié)構(gòu)的手性.氨基醇催化劑,以及手性相轉(zhuǎn)移催化劑類季銨鹽催化劑,將其應(yīng)用于查爾酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng),期望獲得較為理想的效果。.以.苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽為原料,與不同鹵代烴生成的格氏試劑反應(yīng)可生 黔釜嘣詈瓴心 .不同芳香

24、醛修飾的手性氨基醇催化劑的設(shè)計(jì)路線手性一氨基醇中間體與不同的芳香醛縮合后生成席夫堿類型的手性氨基醇催化劑,后經(jīng)硼氧化鈉還原,生成不同芳香醛修飾的手性.氨基醇催化劑。浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文洲一四一洲畔催化劑。 手性氨基醇中間體與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成兩種分子中含有三個(gè)手性中心的新型手性.氨基醇催化劑。.工.工.月囝洲%.尸一.,/.手性相轉(zhuǎn)移催化費(fèi)的設(shè)計(jì)思路相轉(zhuǎn)移催化劑本身有很多優(yōu)點(diǎn),它可以顯著加快非均相反應(yīng)的速率,手性相轉(zhuǎn)移催化劑不僅可以使反應(yīng)速率加快,還可以使反應(yīng)朝著對(duì)映選擇性方向進(jìn)行。手性氨基醇中間體分子中的氮原子可以和長(zhǎng)鏈的脂肪鹵代烴反應(yīng)生成具有相轉(zhuǎn)移功能的季銨鹽。浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

25、, .實(shí)驗(yàn)部分.主要儀器全數(shù)字化傅立葉超導(dǎo)核磁共振譜儀.傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀泰克數(shù)字微顯熔點(diǎn)儀質(zhì)譜儀全自動(dòng)旋光儀 .低溫儀一型三用紫外分析儀.原料及其試劑原料:薄層層析用硅膠青島海洋化工廠,柱層析硅膠 ,一苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽,溴乙烷,.溴.丁烷,.二溴丁烷,溴苯,溴芐,硼氫化鈉,水楊醛,甲?；F。試劑分析純:乙酸乙酯,石油醚,正己烷,異丙醇,四氫呋喃,乙醚,甲醇,乙醇,二氯甲烷,乙腈等。.試劑的處理及其純化無水乙醚的制備:用小鑷子夾取大約的金屬鈉,吸去上面的煤油,用小刀切成小塊,放入的單口燒瓶中,倒入大約 的二甲苯,用電熱套加熱至金屬鈉完全熔化,停止加熱,用橡皮塞塞緊,用力振蕩,使液態(tài)金屬

26、鈉分散成鈉砂。待浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,最后蒸餾得無水乙醚。鈉砂完全冷卻后加入 的乙醚,加熱回流無水四氫呋喃的制備:干燥三口瓶中加入.在裝有滴液漏斗、冷凝管的潔凈干燥的鎂條和 無水乙醚。在滴液漏斗中加入 無水乙醚和. 溴乙烷,搖勻后攪拌條件下滴加 無水乙醚和溴乙烷的混合物到燒瓶中,待反應(yīng)引發(fā)后,把余下的混合物緩慢滴加到反應(yīng)體系中,室溫條件下反應(yīng)直至鎂條全部消失,然后加入 的四氫呋喃,加熱回流 后,蒸餾得無水四氫呋喃。無水甲醇的制備:在 的單口燒瓶中放入潔凈干燥的鎂條和.的碘,加入%甲醇,微微加熱,待鎂條溶解生成醇鎂后,再加入 %的甲醇,回流 后,蒸餾,可得到.%的甲醇。無水乙醇的處理同此法。

27、其它試劑按照常規(guī)方法重新蒸餾后使用。.手性催化劑的合成手性一氨基醇中間體的合成弧洲薯洲詈實(shí)驗(yàn)步驟:在 的單燒瓶中加入.苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和甲醇溶劑,攪拌,冰水浴冷卻至 ,然后分批加入硼氫化鈉.,.。加入完畢后升至室溫,然后加熱至回流反應(yīng),檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度。反應(yīng)完全后冷卻至室溫,減壓除去甲醇溶劑,乙酸乙酯萃取多次,合并有機(jī)相,無水硫酸鎂干燥,過濾,減壓除去溶劑,得到產(chǎn)物。.化合物:白色固體,:.%,:手性.氨基醇中間體的合成:.:叮吼 :浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)步驟:在裝有滴液漏斗、冷凝管的 干燥燒瓶中加入潔凈干燥的鎂條無水乙醚。在滴液漏斗中加入 無水乙醚和. 溴化物,和攪拌下滴加無水乙醚和溴化

28、物的混合液。待反應(yīng)引發(fā)后,把剩下的混合一苯液緩慢滴加到燒瓶中,室溫下反應(yīng)直至鎂條全部消失。然后分批加入 丙氨酸甲酯鹽酸鹽,室溫下反應(yīng)過夜。待完全反應(yīng)后,用飽和氯化銨溶液淬滅反應(yīng),分出有機(jī)層,水層用乙醚多次萃取,合并有機(jī)相,無水硫酸鎂干燥,過濾,減壓除去溶劑,得到粗產(chǎn)物?；衔?柱層析得黃色液體,:。%.:., ,.化合物:柱層析得淺綠色液體,:.%.。:.,.化合物:用乙酸乙酯和石油醚重結(jié)晶得白色固體,:.%,:釓,叱:.,.化合物:用乙酸乙酯和石油醚重結(jié)晶得到白色固體,:%,.。:,.手性一氨基醇催化劑的合成驢令? 卜型笮曠驢擴(kuò)洲 擴(kuò)一:實(shí)驗(yàn)步驟:將. 二氯甲烷中,攪拌,待其完全溶解化合物溶

29、于浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文后加入. 二茂鐵羰基化合物,室溫下攪拌反應(yīng),檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度。反應(yīng)完畢后,減壓除去溶劑,加入 水,用稀鹽酸調(diào)節(jié)值至,二氯甲烷萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,柱層析得到化合物和。將. 化合物或溶于 無水乙醇中,冰水浴冷卻至 ,然后分批加入硼氫化鈉 后移. ,在冰水浴條件下反應(yīng).至室溫反應(yīng),檢測(cè)反應(yīng).反應(yīng)完全后減壓除去溶劑,加入 水,用稀鹽酸調(diào)節(jié)值至,二氯甲烷萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,柱層析得到化合物和。獷,化合物:橙紅色固體.:%,:。.一.。. /;:, , ,; :. ., ,?,., ,

30、.?. ,.,., ,;/:, , ,.驢擴(kuò),化合物:橘紅色固體.:%,:。.【】.。. /;:,; :.,. .,.,.?.,奎,.,.,.?.,. ,.,;/:岫,.浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文蓮,化合物:橘紅色固體.:%,:。.。. /,;。:,.:.,.,.,.,., ,木,.,:,.,;/:,/ ,化合物:橘紅色固體.:.%,:。.。., , , , , , ,;:,; :.?. ,.,.,.?.,.,木,., ,.?., ,.,;/:,.手性.氨基醇催化劑的合成盟一囈水楊醛修飾的手性一氨基醇催化劑合成的一般實(shí)驗(yàn)步驟:在的單口燒瓶力.的手性一氨基醇中間體巧,用浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文的無

31、水乙醇溶解,加入. 的水楊醛,室溫下攪拌反應(yīng)。檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,當(dāng)反應(yīng)完全后,停止反應(yīng)。減壓除去溶劑,加入 水,二氯甲烷萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,重結(jié)晶或柱層析得最終產(chǎn)物。將 無水乙醇溶解在 單口燒瓶中,冰化合物用水浴冷卻至 ,攪拌下加入 的硼氫化鈉,檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,當(dāng)反應(yīng)完全后,停止反應(yīng)。減壓除去溶劑,加入水,用稀鹽酸調(diào)節(jié)值至,二氯甲烷萃取,合并有機(jī)相,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,重結(jié)晶或柱層析得最終產(chǎn)物?；衔?白色固體,:.%,:。.】.。./,:.,.,.?.,.?., ,.?.,.。,宰,.,. ,.,.,.,.:.,.,

32、.,.,.,.,.,.,.,., .,.,.,.,化合物:黃色粘稠狀液體,:.%,一. /,:,.:.,.,.?.,?,.,木,.?.,/ ,.,.?.,.,., ,.?.,.¨ :浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,./: ,.化合物:綠色粘稠狀液體,:.%,【】.。. / ,:.,.,.,.,.?.,毒,.,.,.,. ,.,. ,/,.,.¨ :.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.化合物:黃色晶體,:.%,:。.【】.。. ,/,。:,.:.,.,.?.,.,木,., ,

33、.,.,.¨ :.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,./:,.浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文化合物:黃色固體,:.%,:.一.一.。. /,吖:,. :.,.,.,拳,.?.,/,.,宰, ,.,/宰,.?.,.,.¨:.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,., ., ., .,.,.,./:,.化合物:白色固體,:.%,:。.【】.。. ;/,. :.?.,. ,., ,.,.,宰,.?.,/,. ,.,/,. .¨ :.,.,.,.,.,.,.,., .,.,.,.,.,.化合物:淡黃色粘稠狀液體,:.%

34、.一.。. / ,叫:,., ,. :. ,. ,.?., ,.?.,.,. ,.,宰,.,. ,.,.,.,.,. ., ., , .,浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,./:,.化合物.淡綠色粘稠狀液體,:.%.【.。. / ,:.,.,.,., ,.,.?.,/,.,.?.,木,.?.,.,.,.,.?.,.化合物白色固體,:%,:。.。. / ,:,.:.,.,宰,.,.,.,/,.,., ,.,.¨ :.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,./:,;,.化合物:白色固體,:%,:。.

35、。. ,:, , , , , , ,.:.,.,.,浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,.,幸,.?.,/, ,., ,.,.,.?.,/,.,.,.?.,宰,:.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,., .,.,.,.,.,./:,.手性.氨基醇催化劑的合成/ 實(shí)驗(yàn)步驟參照化合物的合成步驟。,.化合物:褐色液體,:.%.【一., ,., ,.,:.,.?.,宰,.?.,.?.,/, ,.?.,/, ,.,:.,.,.,.¨.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,. ,.,.,.,.,.,.,./:,.化合物:土黃色米粒狀固體,:.%,:。.【

36、】.。. ,. :.,.,木,.,:,. ., ,?,.,.,/,.?.,.,.,.¨ :.,浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.手性?氨基醇催化劑的合成洲旺器旦實(shí)驗(yàn)步驟參照化合物的合成步驟?；衔?黃色固體,:.%,:。.【】.。. /,. : ., ,.?.,.,.,母,.,., ,.,. ,.?.,. ,.,.¨:.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.手性氨基醇催化劑的合成實(shí)驗(yàn)步驟:,的單口燒瓶中加入 手性氨基醇或和溶劑異丙醇室

37、溫下攪拌。待手性氨基醇溶解后,加入一二溴丁烷. ,.,然后后,停止加熱,再加入縛酸劑碳酸鉀. , ,加熱回流反應(yīng)。反應(yīng)浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文純凈水,二氯甲烷多次萃取,合并有機(jī)相,有機(jī)相減壓除去溶劑,加入用氫氧化鈉水溶液, 洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,硅膠柱層析得化合物和。化合物淡黃色液體,:.%. ,./:,.:.,?,.,木,., ,.?.,/, ,.,.,.?.,.一.,.?.,.化合物:淡黃色液體,:.%.。. ;/ ,.承。:.,.:.,.,.,木,., ,.?., ,.?.,.,.?.,.譜圖解析以化合物為例,對(duì)其進(jìn)行和譜圖解析。譜圖解析:浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文. 分析儀器:型核磁儀;溶劑:氘代氯仿?；瘜W(xué)位移為.的單峰是溶劑氘代氯殘存的質(zhì)子峰?；瘜W(xué)位移在.?.的多重峰是水楊醛苯環(huán)上的個(gè)質(zhì)子峰;. 的多重峰是剩下三個(gè)苯環(huán)上的質(zhì)子峰共個(gè)質(zhì)子;受手性碳原子上質(zhì)子的影響,與氮原子相連的兩質(zhì)子由于化學(xué)環(huán)境的不同裂分成.、. 兩重峰和. ;與手兩重峰,它們之間的偶合常數(shù)以.、.浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文性碳原子相連的兩質(zhì)子也因化學(xué)環(huán)境的不同,在手性碳原子上的質(zhì)子作用