水相中不對(duì)稱催化反應(yīng)的研究.pdf

1、在水相中使用手性催化劑進(jìn)行不對(duì)稱合成是有機(jī)合成中的一個(gè)新的研究領(lǐng)域。它具有反應(yīng)條件溫和，化學(xué)產(chǎn)率高，操作簡單安全，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，有其他不對(duì)稱合成方法不可比擬的優(yōu)越性，符合綠色化學(xué)的需要，有廣泛的應(yīng)用前景。目前這一領(lǐng)域已越來越引起有機(jī)化學(xué)工作者的興趣。 本論文設(shè)計(jì)合成了新型的聚合物支載的金雞納生物堿類催化劑以及一系列N-苯乙酮取代的金雞納生物堿手性催化劑，并應(yīng)用到水相的不對(duì)稱合成中。主要取得了以下創(chuàng)新成果： 1．首次以聚

2、乙二醇為載體，經(jīng)過氯化、疊氮化、胺化和氯乙?；然瘜W(xué)修飾后，得到了一種很好的聚合物載體——氯乙?；垡叶肌Ｒ怎０窞檫B接臂，改進(jìn)了原有文獻(xiàn)報(bào)道的酯鍵的連接方式，增強(qiáng)了其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。并且把三種金雞納生物堿支載上去，分別合成了氯乙?；垡叶贾лd奎寧、辛可寧及辛可寧叮手性催化劑，并利用各種分析手段確定了其結(jié)構(gòu)。由于三種聚合物支載金雞納生物堿具有良好的水溶性和易分離的特性，為我們進(jìn)一步研究水相中的不對(duì)稱催化反應(yīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2．

3、首次在水相中利用聚合物支載的手性催化劑完成了α-氨基酸前體的不對(duì)稱合成，通過對(duì)溶劑、溫度、烷基化試劑用量等各種因素的研究，優(yōu)化了反應(yīng)條件，同時(shí)，利用不同的親電試劑合成了10種不同的α-氨基酸前體，得到了最高為97％的ee值和98％的產(chǎn)率。由于酰胺連接臂的較高穩(wěn)定性，使用回收的可溶性聚合物支載的催化劑進(jìn)行此反應(yīng)，催化性能無明顯降低。說明該催化劑是高效的，而且在反應(yīng)過程中，結(jié)構(gòu)并沒有遭到破壞。較以前報(bào)道的聚合物支載金雞納生物堿類催化劑易斷裂

4、的酯鍵連接方式有了長足的進(jìn)步。這些都符合了綠色化學(xué)的需要。該項(xiàng)工作已經(jīng)發(fā)表在2007年Tetrahedron：Asymmetry .18(1)，108-114。 3．首次利用聚合物支載的金雞納生物堿為催化劑，在水相中完成了α，β-不飽和酮的不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)。系統(tǒng)地考察了催化劑、氧化劑和底物等因素對(duì)該反應(yīng)的影響，確定了最佳反應(yīng)條件，得到了中等的產(chǎn)率和立體選擇性。 4．首次在水相中利用一系列N-苯乙酮取代的金雞納生物堿的手性

5、催化劑完成了α-氨基酸前體的不對(duì)稱合成，利用不同的親電試劑合成了10種不同的α-氨基酸前體，得到了最高為96％的ee值和99％的產(chǎn)率。我們對(duì)催化劑取代基的電子效應(yīng)對(duì)立體選擇性控制的作用進(jìn)行了初步研究，結(jié)合反應(yīng)機(jī)理對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，找到了最高效的催化劑——對(duì)硝基苯乙酮取代的金雞納生物堿，完成了α-氨基酸前體的不對(duì)稱合成。由于N-苯乙酮取代的金雞納生物堿系列催化劑N-CH<,2>C=O基團(tuán)中酸性較強(qiáng)的氫原子和羰基中的氧原子可能與水形