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有机小分子催化是近年来不对称合成领域的研究热点和重点。随着L-脯氨酸、金鸡纳生物碱等有机小分子的研究不断深入,有机小分子催化剂逐渐暴露出用量大、不易回收利用等缺点,为了弥补这些不足,高分子负载有机小分子催化剂应运而生。目前,高分子负载型催化剂多以聚苯乙烯、聚乙二醇等合成高分子作为载体,本文从绿色化学和可持续发展的角度出发,选取羧甲基纤维素、羧甲基淀粉和壳聚糖等三种天然大分子作为载体,制备了四种高分子手性催化剂(天然大分子负载金鸡纳生物碱—辛可宁),并将其用于催化不对称Michael、Aldol或Mannich反应,测定其结构和催化性能。本文主要内容和结果如下:1.通过天然大分子羧甲基淀粉和羧甲基纤维素的羧基与金鸡纳碱—辛可宁反应,制得两种聚合物负载的辛可宁催化剂,并分别用于催化1,3-二羰基化合物和N-苄基马来酰亚胺的不对称Michael反应。系统研究了溶剂、催化剂用量、底物等不同条件对上述催化剂催化性能的影响及催化剂的重复使用性能。研究表明,两种催化剂均能有效催化该反应,其中羧甲基淀粉负载辛可宁表现出较好的活性和立体选择性(89%的产率和84%的ee值);且两种催化剂均易于从反应体系中分离,具有良好的重复使用性。2.将辛可宁—丁二酸酐与富含氨基和羟基的天然大分子载体壳聚糖反应接枝,利用核磁、质谱、红外光谱等手段对反应中间产物及目标产物进行表征和确认。在不同取代醛与环酮的不对称Aldol反应中考察该催化剂的催化性能,结果显示,以水作为溶剂时,反应得到了最优催化效果(96%ee值,24:76dr值,>99%产率)。催化剂至少可以循环使用5次,且催化活性并无明显降低。3.通过辛可宁—异硫氰酸酯与壳聚糖反应,以此将硫脲引入负载型手性催化剂中,制备了双功能催化剂壳聚糖负载硫脲—辛可宁衍生物。经红外证实目标产物后,将制备的催化剂用于催化环己酮和不同取代芳醛的直接不对称Aldol反应,以水作为反应介质时,催化反应得到了较好的产率(99%产率)和较高的立体选择性(91%ee值),且催化剂可以重复使用5次而活性无明显改变。为了进一步拓宽催化剂的应用范围,在苯胺、硝基苯甲醛和丙酮醇的三组分不对称Mannich反应中考察上述四种高分子手性催化剂的催化性能。研究表明,使用N,N-二甲基甲酰胺为溶剂时,壳聚糖负载硫脲—辛可宁催化所得Mannich产物具有一定的选择性和重复使用性。