一类有机膦酸锆固载金鸡纳碱的催化剂的合成及其在不对称催化中的应用

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金鸡纳碱具有优良的立体骨架,在许多不对称催化反应中表现出很好的催化活性。已报道的固载金鸡纳碱催化剂的载体有有机高分子聚合物、二氧化硅、树脂和大分子化合物等。本文主要讨论了一系列不同有机臂长的有机膦酸锆固载的金鸡纳碱催化剂的设计思路和合成途径,并详细论述了有机膦酸锆固载的金鸡纳碱催化剂在催化二乙基锌和苯甲醛的不对称加成反应。本论文以金鸡纳碱的一种构型-辛可尼定为原料,通过Michaelis-Arbuzor反应、亲核取代反应、自由基加成反应、水解反应等,成功地合成了一系列不同有机臂长的有机膦酸锆固载的金鸡纳碱催化剂。并且对金鸡纳碱的固载方式进行了四条不同路线的探索和研究,获得了一定的结果。本文共制备了5个有机膦酸锆固载的金鸡纳碱催化剂4a~e,采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、X-射线粉末衍射(XPRD)、N2-吸附洗脱比表面测定(N2 sorption)、扫描电子显微镜(SEM)、元素分析和透射电镜(TEM)等手段分别对固载催化剂的结构和表面形貌进行了表征,确定了催化剂的化学组成。将合成的固载催化剂用于催化二乙基锌与苯甲醛的不对称加成反应,考察了不同有机臂长的固载催化剂对催化效果的影响,5个催化剂均获得54-75%的产率和10-25%ee的对映选择性,其中具有最长有机臂长的催化剂4e的催化效果最好,并探索了最佳的催化反应条件:苯甲醛与二乙基锌摩尔比1:2,催化剂用量15 mol%,甲苯/正己烷(v/v=1:1)作溶剂,室温下搅拌反应72 h。
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