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新型平面手性含氮亲核催化剂的设计合成及其在不对称反应中的应用

作　者: 孟萌
导　师: 邓卫平
学　校: 华东理工大学
专　业: 制药工程与技术
关键词: 手性含氮亲核催化剂 动力学拆分 苯基烷基甲醇 芳基取代的烯丙基醇
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


手性有机催化剂催化的不对称合成是获得手性化合物最有效的方法之一,其中手性含氮亲核催化剂是具有高催化活性以及高对映选择性的新型有机催化剂,已成功应用于一系列不对称催化反应。本论文主要致力于新型平面含氮亲核催化剂的设计合成,并将其应用于不同类型外消旋二级醇的动力学拆分中。主要的研究工作包括以下三个方面：1.新型平面手性含氮亲核催化剂的设计合成将Fu课题组平面手性DMAP衍生物类和Birman课题组中心手性DHIP衍生物类亲核催化剂的设计理念相结合,设计合成了基于二茂铁骨架或π-环戊二烯四苯基取代的环丁二烯钴骨架的手性亲核催化剂Ⅱ-1a-d,Ⅱ-2a-d,Ⅱ-3以及Ⅱ-4,从而为后续进行不对称催化反应奠定了基础。2.新型平面手性含氮亲核催化剂在芳基烷基甲醇动力学拆分中的应用通过对催化剂、溶剂、酸酐、温度以及催化剂用量分别进行考察,得到芳基烷基甲醇动力学拆分的最优化拆分条件。在最优化条件下进行底物拓展,获得了很好的S值,最高达534。降低温度至-20℃以及-40℃时,S值分别提高到801和1892,这是迄今为止非酶手性亲核催化剂达到的最高S值。3.新型平面手性含氮亲核催化剂在芳基取代的烯丙基醇动力学拆分中的应用首次实现了非酶酰化的芳基取代的烯丙基醇类底物的动力学拆分,获得了中等到良好的ee值以及S值。对于某些底物来说,当反应的转化率达60%左右时,其未反应醇的ee值可达99%以上。该方法为合成光学纯的芳基取代的烯丙基醇提供了一条新途径。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 文献综述  9-33
  1.1 前言  9-10
  1.2 手性含氮亲核催化剂的研究进展  10-24
    1.2.1 DMAP/PPY衍生物类  10-21
    1.2.2 DHIP/BTM衍生物类  21-24
  1.3 手性含氮亲核催化剂在不对称催化反应中的应用  24-31
    1.3.1 醇和胺的动力学拆分  24-26
    1.3.2 不对称环加成反应  26-28
    1.3.3 烯酮的不对称质子化反应  28-29
    1.3.4 不对称Baylis-Hillman反应  29-31
  1.4 立题思想  31-33
第2章 新型平面手性含氮亲核催化剂的设计与合成  33-38
  2.1 新型平面含氮亲核催化剂的设计思路  33-34
  2.2 新型平面含氮亲核催化剂的合成  34-37
    2.2.1 基于二茂铁骨架的手性亲核催化剂的合成  34-35
    2.2.2 基于π-环戊二烯四苯基取代的环丁二烯钻骨架的手性亲核催化剂的合成  35-37
  2.3 本章小结  37-38
第3章 芳基烷基甲醇的动力学拆分  38-46
  3.1 研究背景  38-42
    3.1.1 手性膦类亲核催化剂  38-39
    3.1.2 手性DMAP/PPY类亲核催化剂  39-41
    3.1.3 仿生物酶类亲核催化剂  41
    3.1.4 手性DHIP类亲核催化剂  41-42
  3.2 新型平面含氮亲核催化剂在芳基烷基甲醇动力学拆分中的应用研究  42-44
    3.2.1 反应条件优化  42-43
    3.2.2 底物拓展  43-44
  3.3 本章小结  44-46
第4章 芳基取代的烯丙基醇的动力学拆分  46-55
  4.1 研究背景  46-49
    4.1.1 α,β-不饱和羰基化合物的不对称氢化  46
    4.1.2 羰基化合物的不对称加成  46-47
    4.1.3 不对称环氧化反应  47
    4.1.4 不对称烯丙基亲核取代反应  47-49
  4.2 新型平面含氮亲核催化剂在芳基取代的烯丙基醇的动力学拆分中的应用研究  49-53
    4.2.1 底物制备  49-50
    4.2.2 反应条件优化  50-52
    4.2.3 底物拓展  52-53
  4.3 新型平面含氮亲核催化剂在芳基取代的烯丙基醇的动力学拆分中的机理研究  53-55
第5章 全文总结  55-57
第6章 实验部分  57-78
参考文献  78-87
致谢  87-88
附录一 新化合物数据一览表  88-89
附录二 重要新化合物谱图  89-102
附录三 硕士期间已发表和待发表论文  102

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
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