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噁唑烷酮由于具有优良的诱导效果,常被应用于不对称合成中。随着对噁唑烷酮手性助剂的研究,出现了噁唑硫酮等新的手性诱导试剂,广泛应用于诱导不对称烷基化反应、Aldol缩合反应、Diels-Alder反应和Michael加成等反应中。手性诱导试剂被支载在不溶性聚合物上,具有便于分离纯化、可重复使用等优点,但也存在非均相反应、反应时间长、不能用传统手段进行跟踪检测等不足。可溶性聚合物支载手性助剂不仅具有不溶性聚合物的优点,还具有经典液相合成反应速度快、产率高、可在线检测等特点。
本论文共分五部分。第一部分为文献综述,回顾了噁唑烷酮、噁唑硫酮和噻唑硫酮的合成及在不对称烷基化反应、Aldol缩合反应、Diels-Alder反应、Michael加成等反应中的应用。对近几年可溶性聚合物发展概况和线型聚苯乙烯支载试剂、催化剂及合成作了简要综述。最后提出本论文设计思路,即利用线型聚苯乙烯作为可溶性聚合物载体的优势,制备线型聚苯乙烯支载(s)-4-(对苄氧)苄基噁唑-2-硫酮和(s)-1,1-二苯基-2-氨基-3-(对苄氧)苯基-1-丙醇两类尚未报道的手性助剂,合成a-氨基乙酰胺类化合物。
论文的第二部分,以天然的L-酪氨酸为原料,用两种方法合成了(s)-4-(对羟基)苄基-噁唑-2-硫酮:1)用苄基保护L-酪氨酸的羟基,用叔丁氧羰基保护L-酪氨酸的氨基并酯化,然后用LiAlH4还原,在乙酰氯作用下,脱去氨基保护基,用Pb/C,H2脱去羟基保护基,最后在三乙胺存在下,与二硫化碳反应,关环得(s)-4-(对羟基)苄基-噁唑-2-硫酮,产率为1.88﹪。2)在二氯亚砜作用下,L-酪氨酸与甲醇反应,得L-酪氨酸甲酯盐酸盐,然后叔丁氧羰基保护氨基,LiAlH4还原,再在乙酰氯作用下,脱去保护基,最后与二硫化碳反应,得目标产物,产率为18.1﹪。利用IR、NMR、MS和比旋光度等分析方法对其中间体进行表征,其结果与化合物结构相吻合,并对合成线路和各步反应的条件进行了探讨。
论文的第三部分,通过两种方法,制备了线型聚苯乙烯支载(s)-4-[(对苄氧)苄基]噁唑-2-硫酮手性助剂,方法一:从N-叔丁氧羰基-L-酪氨酸甲酯出发,在碳酸钾存在下,与对乙烯基苄氯反应,得单体(s)-3-[(对乙烯基)苄氧]苯基-2-(N-叔丁氧羰基)氨基丙酸甲酯,然后以AIBN为引发剂,与苯乙烯共聚,继而用LiAlH4还原,再脱去N-保护基,最后在三乙胺作用下,与二硫化碳反应,关环,得线型聚苯乙烯支载(s)-4-[(对苄氧)苄基]噁唑-2-硫酮,总产率为0.4﹪,手性助剂容量为0.21mmol/(gpolymer)。2)对L-酪氨醇的氨基进行保护,得N-叔丁氧羰基-L-酪氨醇,然后在K2CO3条件下,与对乙烯基苄氯反应,继而与苯乙烯共聚,得线型聚苯乙烯支载(s)-3-[(对乙烯基)苄氧]苯基-2-(N-叔丁氧羰基)氨基-1-丙醇,去保护基,最后与二硫化碳反应,环化,得目标产物,总产率为6.46﹪,手性助剂容量为0.59mmol/(gpolymer)。利用IR、NMR及MS等分析方法对其中间体进行表征,其结果与化合物结构相吻合,并对合成线路、各步反应的条件进行了探讨。
在论文的第四部分,以氨基醇—(s)-1,1-二苯基-2-氨基-3-(对羟基)苯基-1-丙醇盐酸盐为原料,在氢化钠作用下,与对乙烯基苄氯反应,得单体(s)-1,1-二苯基-2-氨基-3-[(对乙烯基)苄氧]苯基-1-丙醇,然后与苯乙烯共聚,制备了线型聚苯乙烯支载手性助剂(s)-1,1-二苯基-2-氨基-3-(对苄氧)苯基-1-丙醇,总产率为32﹪,容量为0.64mmol/(gpolymer)。
在论文的第五部分,以对乙烯基苄氯和对羟基苯甲醇为原料,在碳酸钾作用下,制得单体4-(对乙烯基)苄氧苯甲醇,然后与苯乙烯进行自由基共聚,继而在DIPEA作用下,与溴乙酰溴反应,再与伯胺作用,解脱,制备了a-氨基乙酰胺类化合物,产率为54﹪-60﹪。
本论文成功地制备了线型聚苯乙烯支载(s)-4-[(对苄氧)苄基]噁唑-2-硫酮和(s)-1,1-二苯基-2-氨基-3-(对苄氧)苯基-1-丙醇两种手性助剂,合成了a-氨基乙酰胺类化合物。对合成过程中的中间体进行了结构表征,波谱分析与各中间体结构吻合。