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光学纯的亚砜化合物具有广泛而重要的应用价值,它的用途分为三种:一是手性中间体和辅剂;二是手性配体和催化剂;三是手性药物,如Esomeprazole。
手性亚砜合成方法主要有,一、酶或微生物的方法;二是化学方法。后者又分为拆分、手性辅剂诱导和不对称催化亚砜化。前两种有时还是很重要的方法,但是,不符合绿色化学和原子经济性。不对称催化硫醚氧化是今后发展的必然趋势。
现在不对称亚砜化反应的催化剂体系主要有Ti/酒石酸酯、Ti/BINOL,Ti、Mn、V的Salen络合物,V、Fe的Schiff碱络合物。Bolm采用氨基醇衍生的Schiff碱与钒的原位催化剂、以H2O2做氧化剂取得不对称硫醚氧化的突破进展。
我们首次取得结构确切的预制的氨基醇衍生的钒Schiff碱络合物,首次较系统研究了最简单、最廉价的钒Schiff碱络合物的硫醚氧化/动力学拆分并取得较好结果。在我们论文接受后,Jackson投稿了关于Anson催化体系的硫醚氧化/动力学拆分研究。
我们较系统考察了Schiff碱取代基对不对称硫醚氧化影响,并提出硫醚配位到钒上再发生分子内氧转移的钒催化对映选择性亚砜化的反应机理。
我们实验发现,0.1mol﹪氨基醇衍生的钒催化剂不能把硫醚完全转化为亚砜,而且催化剂被完全分解;而0.1(mol)﹪氨基酸衍生的钒Schiff碱络合物一天之内完成亚砜化反应,催化剂始终不变。后者对H2O2的稳定性和在亚砜化反应中只需低的催化剂量,跟钒依赖的卤素过氧化酶VHPO相似。VHPO仿生催化剂,是我们今后研究方向。
此外,对于氨基酸衍生的氧酰钒Schiff碱络合物及其与H2O2的原位加成物氧酰—过氧钒Schiff碱络合物,ESI-MSn研究显示它们裂解很有规律。
在樟脑衍生的2,10—莰烷二醇为配体的Ti催化硫醚氧化,CHP作氧化剂将导致产物构型发生逆转的现象,而TBHP等就不会。结合ESI-MS实验,我们推导了硫醚配位到Ti上再发生分子内氧转移的催化机理。