聯(lián)二萘酚及其衍生物在不對(duì)稱炔基鋅加成反應(yīng)和手性熒光識(shí)別中的應(yīng)用研究.pdf

1、具有光學(xué)活性的1，1'-聯(lián)二萘酚(BINOL)及其衍生物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于不對(duì)稱催化和手性識(shí)別研究中。在不對(duì)稱催化領(lǐng)域中，BINOL及其衍生物催化的端基炔對(duì)醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)研究尤為引人注目，合成的手性丙炔醇是非常重要的合成中間體，廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、藥物以及復(fù)雜大分子化合物等的合成。在手性識(shí)別研究中，BINOL及其衍生物可作為熒光傳感器快速測(cè)定手性分子對(duì)映異構(gòu)體過(guò)量，這種實(shí)時(shí)技術(shù)在組合化學(xué)中可廣泛用于手性藥物和手性催化劑的高通量篩選。本

2、研究從光活性的BINOL出發(fā)，設(shè)計(jì)合成了一系列新的BINOL衍生物，系統(tǒng)研究了BINOL及其衍生物在端基炔對(duì)醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)中的催化作用，以及它們對(duì)手性氨基醇和胺的對(duì)映選擇性熒光識(shí)別，獲得了一系列創(chuàng)新性的研究成果。 目前已報(bào)道的BINOL及其衍生物催化的端基炔對(duì)醛不對(duì)稱加成的體系主要包括Chan等人開發(fā)的BINOL/Ti(O<'i>pr)<,4>/Me<,2>Zn體系和Pu等人開發(fā)的BINOL/Ti(O<'i>Pr)<,4>/

3、Et<,2>Zn體系。Chan的催化體系僅對(duì)芳香醛高效，而Pu開發(fā)的催化體系能同時(shí)實(shí)現(xiàn)端基炔對(duì)芳香醛、脂肪醛以及α，β-不飽和醛的高對(duì)映選擇性加。在本文中，我們首次利用該體系實(shí)現(xiàn)了帶功能基的端基炔對(duì)醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)，高對(duì)映選擇性的合成了16個(gè)新的具有光活性的γ-羥基-α,β-乙炔酸甲酯，通過(guò)<'1>H NMR、<'13>C NMR以及HRMS等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，利用Mosher酯的<'19>F NMR譜圖確定了這類化合物的絕對(duì)構(gòu)型。我們

4、設(shè)計(jì)合成了3,3'位帶有巨大空間位阻的四芳烷基取代的BINOL衍生物，對(duì)這個(gè)化合物進(jìn)行了<'1>H NMR、<'13>C NMR、元素分析以及HRMS等結(jié)構(gòu)表征。研究了它們?cè)诓皇褂肨i(O<'i>Pr)<,4>的情況下催化苯乙炔對(duì)芳香醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)，結(jié)果表明苯乙炔對(duì)這些醛的加成均取得了較好的對(duì)映選擇性，包括苯甲醛、鄰、間、對(duì)位的吸電子基，供電子基，鹵素取代的苯甲醛等，除個(gè)別芳香醛的ee值中等外，均取得大于90％的ee值。該體系條件溫

5、和，不必預(yù)先生成烷基炔基鋅中間體，簡(jiǎn)化了該體系的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。為了更好的評(píng)價(jià)四芳烷基取代的聯(lián)二萘酚衍生物催化活性的結(jié)構(gòu)影響因素，我們合成了它的類似物，并研究了它們催化的苯乙炔對(duì)苯甲醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)，提出了這個(gè)不對(duì)稱加成反應(yīng)的可能機(jī)理，我們認(rèn)為BINOL的3,3’位上的空間位阻可能是其催化活性明顯改善的主要原因。我們還研究了其類似物四羥基配體在Lewis堿Et<,3>N存在下的苯乙炔對(duì)芳香醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)，結(jié)果表明鄰位取代的苯甲醛和苯

6、乙炔反應(yīng)能獲得高達(dá)86％的ee值，對(duì)于其它的芳香醛以及肉桂醛也能獲得高于50％的ee值。 我們進(jìn)一步研究了四羥基BINOL衍生物及其類似物的紫外光譜和熒光光譜性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)氨基醇淬滅四羥基BINOL衍生物的熒光比淬滅(R)-BINOL的熒光更有效。我們研究了手性氨基醇存在下四羥基BINOL衍生物的熒光響應(yīng)，結(jié)果表明這種熒光響應(yīng)是對(duì)映選擇性的。研究還發(fā)現(xiàn)使用手性氨基醇與四羥基BINOL衍生物的對(duì)映異構(gòu)體作用，能獲得相反的對(duì)映選擇性