(R)-(-)-苯甘氨醇衍生物的合成及催化

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本文以(R)-(-)-苯甘氨酸为起始原料合成了(R)-(-)-苯甘氨醇,收率86.5%。然后光学纯的(R)-(-)-苯甘氨醇与潜手性的(2-羟基-5-甲基苯基)甲基酮(2a)、(2-羟基-3,5-二甲基苯基)甲基酮(2e)、(2-羟基-5-氯苯基)甲基酮(2i)、(2-羟基-3,5-二氯苯基)甲基酮(21)等反应转化为相应的烯胺中间体,再用硼氢化钠诱导还原,得到十四种未见报道的(R)-(-)-苯甘氨醇类手性配体:2-{(1S)-1-[1((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基}-4-甲基苯酚((R,S)-4a)、2-(1S)-1-[((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基-4,6-二甲基苯酚(R,S)-4e)、4-氯-2-{(1S)-1-[((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基}苯酚((R,S)-4i)、2,4-二氯-6-{(1S)-1-[((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基}苯酚((R,S)-41)等,收率为71.6~86.3%,d.e.值95.2~100.0%。 将其中的两种手性配体(2-{(1S)-1-[((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基}-4-甲基苯酚((R,S)-4a)、4-氯-2-{(1S)-1[-((1R)-2-羟基-1-苯基乙基)氨基]乙基}苯酚((R,S)-4i)和盐酸反应生成相应的盐酸盐(R,S)-5a、(R,S)-5i),选择合适的溶剂培养出单晶,利用X-射线衍射技术测定了单晶的非氢原子的坐标及各向同性位移参数;键长与键角参数;单晶的3D结构与单晶的晶群立体俯视图。通过对以上一系列单晶的X-射线衍射数据分析确定了新手性中心的绝对构型为S构型。利用AM1半经验计算法对每一个不对称诱导反应的两种过度态进行量化计算,比较两种过度态能量的高低,推导出优势产物的绝对构型,从而为绝对构型的确定提供了理论依据。 用手性氨基烷基酚化合物(R,S)-4a~h作催化剂,催化丙二酸二乙酯对环己烯酮的不对称加成反应,收率54.6~92.2%,e.e.值3.0~67.7%。本文还考察了催化剂用量和反应时间对催化反应的影响。研究发现随催化剂用量增加,催化产物的化学收率和ee值都有所增加;延长催化反应的时间能显著提高收率。优化后的反应条件为:手性配体:LiAlH4=1∶1;催化剂用量20%;催化反应时间48h。 本研究中合成的各种中间体及最终化合物的结构均通过IR、1HNMR和元素分析得以鉴定。
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