綠色高效的羥基選擇性保護策略.pdf

1、選擇性保護策略一直是有機化學(xué)尤其是糖化學(xué)的研究熱點。糖化學(xué)研究中有兩個最核心的問題：一是研究羥基選擇性保護策略應(yīng)用于糖砌塊合成。二是研究立體選擇性糖基化策略應(yīng)用于合成寡糖。羥基選擇性保護策略中，常用的保護基團有酰基、芐基、其它烷基以及硅烷基等基團。主要的保護方法有基于有機錫試劑、有機硼試劑及其它金屬鹽等的選擇性保護策略。盡管基于有機錫試劑的策略操作簡便，選擇性高，而且已經(jīng)被廣泛使用多年，但其自身的生理毒性限制了其進一步的應(yīng)用。所以開發(fā)綠

2、色高效、適用廣泛，可完全替代有機錫方法的羥基選擇性保護策略勢在必行。本論文圍繞這一課題進行了深入的研究并取得了一系列的研究成果。
　　本論文首先綜述了近年來糖羥基綠色、高效選擇性保護反應(yīng)發(fā)展方面的研究進展，介紹了基于有機錫試劑、有機硼試劑、有機硅試劑及金屬鹽（氧化銀及銅絡(luò)合物等）的羥基選擇性保護反應(yīng)，簡介了各反應(yīng)的優(yōu)缺點。然后本文從三個方面仔細介紹了自己的研究工作。
　　一．基于氫鍵活化的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)及選擇性酰基化
　

3、　我們實驗室之前開發(fā)了四丁基醋酸銨催化的二醇底物的選擇性乙?；?，本文在此基礎(chǔ)上將該反應(yīng)擴展到多羥基底物的選擇性單乙?；约岸嗔u基底物的雙乙酰化，并通過理論計算結(jié)合核磁測定的動力學(xué)同位素效應(yīng)對該反應(yīng)進行了深入的機理探討從而進一步支持了我們推測的雙氫鍵活化的反應(yīng)機理。在酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，我們發(fā)現(xiàn)zemplen?；D(zhuǎn)移反應(yīng)存在重大理論缺陷，該人名反應(yīng)認為在醇類溶劑中氫氧化鈉不能催化脫酰基反應(yīng)，而只有甲醇鈉才能夠完全催化脫?；磻?yīng)。我們通過大量控

4、制實驗證實氫氧化鈉也可以催化脫?；磻?yīng)，然后我們分別用兩種催化劑催化一系列底物?；D(zhuǎn)移反應(yīng)也證實了這一結(jié)果。通過理論計算和動力學(xué)同位素效應(yīng)測試的實驗結(jié)果也支持了我們提出的基于氫鍵活化的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)機理。
　　二．三價鐵催化的羥基選擇性烷基化
　　在之前對于基于有機錫的選擇性保護的研究中，我們推測，任何試劑只要可以和含兩個相鄰羥基的底物生成二氧五元環(huán)狀的中間體，都能誘導(dǎo)羥基進行選擇性保護。根據(jù)這一理論，我們研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e(di

5、bm)3能催化二元醇和多元醇進行普遍通用的選擇性保護。這個化合物是第一個可以廣泛取代當量有機錫試劑應(yīng)用于選擇性芐醚化反應(yīng)的催化劑，而且它能夠得到比以前任何催化劑相似或者更好的選擇性結(jié)果。根據(jù)實驗結(jié)果，我們推測了一個催化機理，即其中鐵試劑和兩個相鄰羥基形成的二氧五元環(huán)狀中間體在反應(yīng)中起重要作用。該方法具有綠色無毒，快速高效，適用范圍廣泛等特點，理論上可以完全取代有毒的有機錫試劑對各種構(gòu)型的羥基底物進行選擇性烷基化保護反應(yīng)。
　　三．

6、氧化銀協(xié)助的羥基選擇性保護
　　基于氧化銀協(xié)助的反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展多年，催化劑量鹵素離子對于氧化銀協(xié)助的反應(yīng)具有明顯的促催化效果，我們對此反應(yīng)機理進行了深入的研究。我們猜測氧化銀與軟陰離子絡(luò)合能夠生成強堿性的銀氧負離子，是促催化反應(yīng)的關(guān)鍵。通過一系列控制實驗對比，我們發(fā)現(xiàn)，越軟的陰離子越能使反應(yīng)速度加快，而且 XRD測試和理論計算的實驗結(jié)果都支持了我們提出的機理。我們進一步深入研究認為氧化銀在反應(yīng)中能夠部分循環(huán)，所以理論上減少氧化銀的用