2-氟烯丙醇化合物的合成及其生物催化還原反應研究.pdf

1、氟代醇是碳氫鍵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注。但是，關于單氟取代的，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，并通過該反應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。首先通過對面包酵母還原反應條件的篩選，獲得了最佳的反應體系，包括pH 值、反應時間、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，反應的轉(zhuǎn)化率快速地下降。同時還發(fā)現(xiàn)當3-位芳基由苯基換為呋喃基后，反應的轉(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。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與共軛效應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)不利于反應的進行。苯環(huán)上的取代基對2-氟取代肉桂醇反應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)化為相應的飽和醇，產(chǎn)物的ee 值分別能夠達到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，與文獻報道的立體化學一致。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)型對還原反應的影響和一系列(Z)-3-烷基-2-氟-2-丙烯醇的還原反應。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，反應進行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。為了驗證具有不同構(gòu)型的底物的反應活性差異，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。(Z)-異構(gòu)體反應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的影響是至關重要的。此外，面包酵母還原一系列(Z)-3-烷基-2-氟-2-丙烯醇的反應結(jié)果表明，隨著烷基鏈的逐漸增長，還原反應的轉(zhuǎn)化率不斷降低。2-氟-6-氯-2-己烯醇和2-氟-2-辛烯醇反應48 小時后，轉(zhuǎn)化率均高達99％，并分別以91％和92％對映