【摘 要】
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环氧化物因具有高度活泼的化学性质而用途广泛,其开环产物多应用于医药和化工领域,可作为重要的药物、材料、催化剂、中间体等。在酸/碱性条件下,环氧化合物会与亲核性物质发生反应,得到环氧开环产物。但目前已知的催化剂存在反应时间过长,目标产物收率低,催化剂制备复杂,污染环境等缺点。因此寻找一种能够清洁高效地催化环氧化物开环的催化剂仍然是当前绿色合成研究的重点。本文在无金属和弱催化条件下开展环氧化合物的绿色
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环氧化物因具有高度活泼的化学性质而用途广泛,其开环产物多应用于医药和化工领域,可作为重要的药物、材料、催化剂、中间体等。在酸/碱性条件下,环氧化合物会与亲核性物质发生反应,得到环氧开环产物。但目前已知的催化剂存在反应时间过长,目标产物收率低,催化剂制备复杂,污染环境等缺点。因此寻找一种能够清洁高效地催化环氧化物开环的催化剂仍然是当前绿色合成研究的重点。本文在无金属和弱催化条件下开展环氧化合物的绿色开环反应研究。首先以三氟乙酸（CF3COOH）作为催化剂,在微波辅助催化下,环氧化物与胺类物质发生氨解反应合成β-氨基醇。通过一系列单因素实验确定了微波辅助条件下的最优反应条件(80°C～100°C,n环氧:n胺:n三氟乙酸=1.0:1.1:0.4,15min～60 min),以较高的收率合成了25个β-氨基醇类化合物。此方法具有反应时间极短,区域选择性好,催化剂廉价环保,反应底物范围较广等优点。其次以季鏻盐（[n-Bu4P]+Cl-）作为催化剂,在无溶剂的条件下,环氧化物与酚类物质发生醇解反应合成β-芳氧基醇。通过一系列单因素实验,确定了最优的反应条件(100°C,n环氧:n醇:n季鏻盐=1.0:1.2:0.05,2.0 h),高效合成了36个β-芳氧基醇类化合物。此方法具有避免使用有毒溶剂,反应时间短,产率高,催化剂环保等优点。由于N、P元素性质的相似性,咪唑鎓季铵盐（IPr·HCl）作为催化剂,环氧化物与酚类物质在无溶剂条件下发生醇解反应合成了8个β-芳氧基醇,确定了最优反应条件(100°C,n环氧:n醇:n季铵盐=1.0:1.2:0.05,6.0 h)。随后合成了五个手性季铵盐催化剂,进行了环氧化物不对称开环反应的尝试。本文研究了环氧化物的氨解和醇解反应,对未见报道的新化合物进行了结构表征,新发展的方法不使用有毒的反应溶剂、快速高效、对环境友好、目标化合物产率较高、后处理方法简单,为开发高效、环保的环氧化物氨解和醇解绿色合成新方法奠定了基础。
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