手性配位聚合物的合成、表征及其在不对称催化反应中的应用

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手性配位聚合物的设计与构筑是配位化学研究的热点领域之一,它们不仅具有迷人的拓扑结构,而且在不对称催化、立体选择性分离、功能材料等方面具有潜在的应用价值。近二十年来,国内外很多研究小组对手性配位聚合物的组装做了大量的工作,并取得了丰硕的研究成果。另一方面,不对称催化反应的研究越来越受到人们的重视,其关键是设计和合成具有高催化活性和高对映选择性的催化剂,但遗憾地是基于环己二胺为母体的多手性元素配位聚合物进行催化反应的研究却十分有限。因此本论文展开了如下工作:  1、以(1R,2R)/(1S,2S)-1,2-环己二胺为原料,合成了4个手性酰基吡啶类配体(1R,2R)-2,3-mcdpa、(1S,2S)-2,3-mcdpa、(1R,2R)-2,6-mcdpa、(1S,2S)-2,6-mcdpa,运用红外、质谱和核磁对它们进行了结构表征。重点研究了手性配体与过渡金属离子的配位反应,合成了9个手性配位聚合物,单晶X-射线衍射分析表明它们易于呈现一维的螺旋特征。  2、通过(1R,2R)-1,2-环己二胺与3,5-二甲酰-4-羟基苯甲酸乙酯进行席夫碱缩合、NaBH4还原得到一个[3+3]大环配体H3L,与Cu(Ⅱ)离子配位得到一个三核手性配合物;运用(1R,2R)-1,2-环己二胺与3,5-二甲酰-4-羟基苯甲酸进行席夫碱缩合得到另一个[3+3]大环席夫碱配体H6L,在溶剂热条件下与Cu(Ⅱ)离子、Ni(Ⅱ)离子进行配位组装,有趣的是配体发生降级反应,得到两个双核手性配合物。  3、利用红外、单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、热重、圆二色、荧光等手段对12个晶体进行了结构测定和表征,推测其可能的应用。以在不对称催化反应中具有潜在催化作用的化合物为研究对象,系统的研究了它们在Henry反应中的催化效果。该项研究表明手性螺旋链1和5不仅具有不对称催化反应的立体选择性,而且结构稳定,底物普适性广等优点。  本论文所获得的研究结果不仅为配位化学增添了多彩的一笔,而且在开发螺旋链作为不对称催化剂方面也具有一定的理论和实验指导意义。
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