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手性化合物在药物与功能材料等领域有着广泛的应用,合成手性有机小分子越来越受到人们的重视。手性有机小分子被广泛的应用于不对称催化反应。在众多的有机小分子催化剂中,N-O配体类催化剂在不对称合成中的应用最为广泛,已成为国内外许多化学工作者的研究重点。1,2,3-三氮唑类化合物拥有一个高度稳定的五元芳香氮杂环结构,环上有相连的三个氮,配位点丰富,且具有很强的配位能力。目前已被报道能与多种过渡金属进行配位并催化反应。但是关于1,2,3-三氮唑类手性化合物的报道却少之又少。因此开发手性三氮唑配体的合成以及催化的研究具有重要的意义,不仅可以丰富有机合成中不对称催化的方法,还可以拓宽1,2,3-三氮唑的应用范围。本文首先以简单易得的硝基烯烃出发合成具有C-手性的含有羟基的1,2,3-三氮唑配体;通过对配体进行拆分;前手性酮的不对称还原;成功得到光学纯配体。然后将其进行修饰与改造,应用于不对称反应中,拓宽1,2,3-三氮唑类化合物的研究范围。取得的创新性结果如下:(1)首先,设计两种含有手性的或β-羟基-1,2,3-三氮唑手性配体6a和8。以酮与硝基甲烷为原料,经过简单的几步反应分别合成了硝基烯烃化合物3a,3b。3a经过1,3-偶极环加成反应、臭氧氧化再还原得到-羟基-1,2,3-三氮唑手性配体6a。3b经1,3偶极环加成反应、环氧化反应、重排反应、还原反应得到β-羟基-1,2,3-三氮唑手性配体8。手性配体6a和8的成功合成,为后续不对称催化的研究提供了手性骨架。(2)通过(-)-奎宁对配体6a进行化学拆分,经过两次的重结晶最终取得了光学纯度为99%ee值的产物。通过生物脂肪酶Novozym435对配体8a,8b进行酶动力学拆分,再讨论温度、溶剂、反应时间、底物浓度等因素的影响,找到最佳反应条件。拆分得到光学纯度为99%ee值的醇和光学纯度为99%ee值的酯化产物。(3)通过对拆分得到的手性配体(-)-8a,(+)-8b以及相应的乙酯进行改造和修饰,得到了8种新配体。将所有的配体应用于催化二乙基锌与各种芳香醛的不对称加成反应,通过对溶剂、催化剂用量等研究,得出最佳反应条件。催化结果表明:上述配体均表现了一定的催化性能,其中配体(-)-8a效果最佳。20mol%的催化剂用量,正己烷和甲苯1:1(V:V)混合溶剂,室温下反应48h,得到具有S构型的产物。其ee值最高达99%。(4)应用硼烷不对称还原前手性酮7b。在反应温度45℃,无水的四氢呋喃为溶剂,10%催化剂用量催化还原前手性酮得到顺式构型的产品,产率为55%光学纯度达到58%ee值;得到反式构型的产品的产率为45%,光学纯度为72%ee值。另外应用Noyori还原的方法,使用钌催化剂对前手性酮进行不对称加氢。室温下,乙酸乙酯为溶剂,取得了17%的产率,光学纯度为99%ee值的反式构型产物。