论文部分内容阅读
手性二胺和手性氨基醇是两类有机小分子手性催化剂,被广泛应用于不对称催化迈克尔加成、羟醛缩合、Diels-Aldei、氢化还原和串联等反应中,具有良好的不对称催化效果。聚乙二醇(PEG)是目前应用最广泛的可溶性聚合物之一,它具有良好的机械稳定性和化学稳定性,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇和水,不溶于乙醚、叔丁基甲基醚、正己烷、异丙醇和冷的乙醇。PEG支载的催化剂在均相条件下反应完毕后,可向反应体系中加入乙醚或正己烷等使之沉淀,然后过滤将其分离。更为特别的是,作为一种水溶性聚合物,PEG可以在无毒、廉价、丰富和环境友好的水中反应。本文以PEG3400为可溶性载体,制备PEG支载的二胺和氨基醇两类手性催化剂,并研究其催化苯甲酰乙酸乙酯与α,β-不饱和酮的不对称多米诺Michael-aldol反应,具体内容如下:一、以天然L-酪氨酸为手性原料,通过酚羟基将其支载在PEG上,经过系列支载化反应,得到PEG支载双(S)-2-(4’-氧苄基)-N-甲基乙烷-1,2-二胺1a和PEG支载双(S)-2-(4’-氧苄基)-β-氨基醇1b两类可溶性手性催化剂,产率分别为57%和76%,产物经IR、1HN MR及13C NMR等分析,所得数据与目标化合物结构吻合,分离纯化通过TLC检测。二、丙酮与不同的芳香醛反应合成了7种不同的α,p-不饱和酮,产率为71-89%。三、以水为绿色溶剂,以苯甲酰乙酸乙酯与(E)-4-苯基-3=丁烯-2-酮为模板反应,研究了PEG支载手性二胺la和手性氨基醇1b催化苯甲酰乙酸乙酯与α,β-不饱和酮的不对称多米诺Michael-aldol反应,探讨了不同的酸、反应温度、催化剂的量及反应时间对多米诺Michael-aldol反应的影响,得出最优反应条件为:乙醛酸为助剂,催化剂与助剂的量为20mool%,反应温度为25℃,反应时间为7天。在最优反应条件下,探讨了底物适用范围,发现手性催化剂1a和1b有效地催化苯甲酰乙酸乙酯与芳香、杂环及稠环等α,β-不饱和酮的多米诺Michael-aldo1反应,其中PEG支载的手性二胺la的催化效果为:产率73-88%,dr值大于99:1,ee值84-97%;PEG支载的手性氨基醇1b的催化效果为:产率71-93%,dr值大于99:1,ee值88-97%。通过机理分析,认为PEG在催化反应中具有以下作用:PEG支载的催化剂在水中进行均相反应,提高产率;加大空间位阻,提高立体选择性。四、PEG支载的手性二胺1a和手性氨基醇1b催化完毕,通过简单的萃取、冰乙醚沉淀和洗涤,回收率达到90%以上,重复使用4次,产物立体选择性未见明显下降,产率略微下降。总之,本文制备的PEG支载双(S)-2-(4’-氧苄基)-N-甲基乙烷-1,2-二胺1a和PEG支载双(S)-2-(4’-氧苄基)-β-氨基醇1b两类可溶性手性催化剂,在水中催化苯甲酰乙酸乙酯与α,p-不饱和酮的不对称多米诺Michael-aldol反应,不仅保留了该类手性催化剂催化不对称反应的高收率以及高立体选择性,得到光学纯度的手性化合物,同时实现了手性催化剂的回收循环使用;以水作溶剂,对环境无污染,符合绿色手性合成化学的发展趋势。