聚合物微球支载海因手性辅助试剂诱导不对称Mannich反应的研究

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聚合物支载手性辅助试剂在不对称Mannich反应、Aldol反应、烷基化反应、Diels-Alder反应等有机反应中得到了广泛的应用,具有良好的不对称诱导和分离纯化效果。本论文首次以聚合物微球作为可溶性载体,制备了聚合物微球支载的海因手性辅助试剂,研究其在不对称Mannich反应中的诱导效果。以L-酪氨酸甲酯盐酸盐为手性原料,与异氰酸苯酯先在吡啶做碱、后盐酸回流的条件下反应合成了手性海因,在K2CO3和4-氯甲基苯乙烯的作用下得到手性海因单体,再与丙酰氯反应得到N-酰化的海因单体,最后在AIBN作引发剂的条件下,与苯乙烯和二乙烯基苯等四种不同结构的交联剂在THF中溶液聚合得到聚合物微球支载的海因手性辅助试剂,产率为78~92%,支载容量为0.9~1.01mmol/g。探讨了聚合物微球支载海因手性辅助试剂的溶解性,发现聚合物微球支载的海因手性辅助试剂在THF,CH2Cl2,DMF,CH3CO2Et等溶剂中具有很好的溶解性,在MeOH,EtOH,H2O等强极性质子溶剂中不溶。因而聚合物微球支载的海因手性辅助试剂在进行不对称诱导反应时,可在THF、CH2Cl2等溶剂中进行均相反应,同时用IR、1HNMR、13CNMR进行在线监测,反应完成后,除去溶剂并在冰甲醇中沉淀,过滤,洗涤至TLC检测无小分子杂质,极大地方便了分离纯化。探讨了聚合物微球支载海因手性辅助试剂诱导不对称Mannich反应的反应效果,以四种聚合物微球支载的海因为手性辅助试剂,在0℃、TiCl4做Lewis酸、DIPEA做碱的条件下与苯甲醛亚胺进行不对称Mannich反应,产物经CH3OH/DMAP解脱,根据产率和ee值得出聚合物微球6c支载的手性海因辅助试剂诱导效果最好。再以诱导效果最好的6c为手性辅助试剂与其它五种不同醛亚胺进行不对称Mannich反应,均具有很好的立体选择性(99%)和较高的产率(61~82%)。将Mannich反应解脱产物β-氨基酯经LiHMDS作用得到已知物β-内酰胺,通过旋光度测定并与文献值相比较,确定所合成的β-内酰胺为anti-式构型,且其绝对构型为(3R,4S),从而推测Mannich反应产物的绝对构型为(5S,3’R,4’S)。研究了聚合物微球支载海因手性辅助试剂重复使用性,以聚合物微球支载海因手性辅助试剂诱导不对称Mannich反应得到的Mannich产物,经CH3OH/DMAP解脱剂作用,将产物从载体上解脱下来,冰甲醇中沉淀、过滤并洗涤,得到聚合物微球支载手性辅助试剂,回收率在90%以上,重复使用4次,化学产率有所下降,立体选择性没有明显的变化。所有产物和中间体均用红外光谱仪、核磁共振仪、高分辨率质谱仪、高效液相色谱仪、熔点仪、自动旋光仪、热重分析仪、凝胶渗透色谱仪、透射电子显微镜等分析仪器进行结构表征,所得数据与化合物结构相符合。
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