2-氟烯丙醇化合物的合成及其生物催化還原反應(yīng)研究.pdf

1、氟代醇是碳?xì)滏I上氫原子被氟原子取代的一類醇。氟代醇作為一類重要的含氟中間體，因其特異的性質(zhì)已越來越受到大家的關(guān)注。但是，關(guān)于單氟取代的，特別是氟原子直接連在手性中心的氟代伯醇的合成方法卻并不多見。因此，單氟代手性伯醇的合成是一個值得探究的課題。
　　 本文主要研究了面包酵母不對稱還原2-氟烯丙醇類化合物的反應(yīng)，并通過該反應(yīng)高對映選擇性地合成了手性含氟伯醇。為了更好地理解面包酵母還原取代烯丙醇類化合物的歷程，第二章主要研究了面包酵

2、母還原2-烷基-3-芳基烯丙醇的反應(yīng)。首先通過對面包酵母還原反應(yīng)條件的篩選，獲得了最佳的反應(yīng)體系，包括pH 值、反應(yīng)時間、底物的濃度和面包酵母的用量。隨后，我們考察了2-位取代基以及3-位芳基對面包酵母還原反應(yīng)的影響。通過系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)隨著2-位取代基的體積的增大，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率快速地下降。同時還發(fā)現(xiàn)當(dāng)3-位芳基由苯基換為呋喃基后，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率有明顯的提高。由此可見，給電子取代基可以使得碳碳雙鍵上的電子云密度增大，從而提高面包酵母還原取

3、代烯丙醇的轉(zhuǎn)化率。第三章主要探討了面包酵母還原2-氟取代肉桂醇的反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，由于氟的原子半經(jīng)與氫非常接近，并且氟原子直接與碳碳雙鍵相連時誘導(dǎo)與共軛效應(yīng)的共同作用并不會明顯降低碳碳雙鍵上的電子云密度，2-氟肉桂醇反應(yīng)48 小時后，基本上可以等量的轉(zhuǎn)化為飽和醇，產(chǎn)物的ee 值為81％。在相同的反應(yīng)條件下，2-溴肉桂醇的轉(zhuǎn)化率僅為5％，說明溴原子較大的體積及吸電子性質(zhì)不利于反應(yīng)的進(jìn)行。苯環(huán)上的取代基對2-氟取代肉桂醇反應(yīng)速率的影響也很明顯

4、，吸電子取代基使得苯環(huán)上的電子云密度降低，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率也隨之降低。經(jīng)面包酵母還原48 小時后，3-（4-甲氧基苯基）-2-氟-2-烯丙醇和3-（4-氟苯基）-2-氟-2-烯丙醇基本上可以完全轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和醇，產(chǎn)物的ee 值分別能夠達(dá)到92％和82％，而3-（4-氯苯基）-2-氟-2-烯丙醇的轉(zhuǎn)化率僅為27％。根據(jù)旋光度和核磁數(shù)據(jù)結(jié)果表明，面包酵母還原2-氟取代肉桂醇的產(chǎn)物均為(S)-構(gòu)型，與文獻(xiàn)報道的立體化學(xué)一致。為了擴大面包酵母還原

5、底物的適用性，第四章主要研究了2-氟烯丙醇類化合物碳碳雙鍵的構(gòu)型對還原反應(yīng)的影響和一系列(Z)-3-烷基-2-氟-2-丙烯醇的還原反應(yīng)。首先，我們將兩種不同構(gòu)型的3-（4-甲氧基苯基）-2-氟-2-烯丙醇在相同條件下分別實施面包酵母還原反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行48 小時后，(Z)-異構(gòu)體可以基本上完全轉(zhuǎn)化為飽和醇，而(E)-異構(gòu)體沒有明顯的反應(yīng)。為了驗證具有不同構(gòu)型的底物的反應(yīng)活性差異，我們還考證了4-甲基-2-氟-2-戊烯醇（E:Z=1:9）的

6、面包酵母還原反應(yīng)。(Z)-異構(gòu)體反應(yīng)48 小時后基本上完全轉(zhuǎn)化為飽和醇，產(chǎn)物的ee 值為91％，而(E)-異構(gòu)體基本上不被還原。上述結(jié)果表明，碳碳雙鍵的構(gòu)型對2-氟烯丙醇類化合物還原反應(yīng)的影響是至關(guān)重要的。此外，面包酵母還原一系列(Z)-3-烷基-2-氟-2-丙烯醇的反應(yīng)結(jié)果表明，隨著烷基鏈的逐漸增長，還原反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不斷降低。2-氟-6-氯-2-己烯醇和2-氟-2-辛烯醇反應(yīng)48 小時后，轉(zhuǎn)化率均高達(dá)99％，并分別以91％和92％對映