手性过渡金属(Mn, Co, Ni)-Salen配合物催化NaOCl不对称环氧化苯乙烯的反应研究

本文论述了由手性1, 2-二苯基乙二胺与适当取代的邻羟基苯甲醛生成的希佛碱作为过渡金属Co(II)、Ni(II)、Mn(II)的配体合成的6种过渡金属-Salen配合物在NaOCl下均相催化苯乙烯不对称环氧化反应的效果。对环氧化反应进行控制性研究, 我们发现环氧化反应与中心金属离子的相关性可能主要源于配体结构、金属离子的选择及二者结合形成的配合物的空间构型。好的不对称环氧化反应催化剂要求中心金属离子具有适当的氧化还原电位, 对底物烯烃因其取代基的大小, 催化剂结构的空间构型应有好坏之分, 我们得到的循环伏安数据及实验结果部分说明这一点。同时对手性镍(II)-Salen及手性锰(III)-Salen配合物的催化反应机理配合实验现象分别作出假设, 都经过自由基历程, 但却是截然不同的活性氧化物种, 同时, 由于起主要作用的不对称诱导因素不同, 不对称诱导方向有异。对同一催化剂在不同pH值下起作用的活性氧化物种类别也可能不同。     

简单烯烃不对称环氧化的手性金属配合物催化剂

介绍了多类简单烯烃不对称环氧化反应的手性过渡金属配合物催化剂系统的催化效果。论述了配体结构与配合物作为环氧化反应催化剂的活性，稳定性，催化效率的关系。从配合物的电子和立体因素，几何构型与过渡态的构象和非对映异构体的能量差别探讨对不对称诱导效果的影响。同时陈述机理的研究情况。     

手性席夫碱配合物用于催化不对称环氧化

手性席夫碱过渡金属配合物可以高效催化烯烃不对称环氧化反应,因此其合成及催化性能研究一直以来受到广泛的关注.本文较详细地综述了最近十年来合成的手性席夫碱过渡金属配合物及其对烯烃环氧化反应的催化性能的研究进展.重点讨论了新型的对称和非对称salen型配体过渡金属配合物的合成及其应用,分析探讨了手性席夫碱过渡金属配合物作为催化剂的优缺点、催化机理和未来发展方向.     

氮杂冠醚取代非对称双Schiff碱配合物催化氧化对二甲苯研究

将一系列苯并-10-氮杂-15-冠-5或吗啉基取代的不对称双Schiff碱配合物作为催化剂,在常压和120℃条件下用于催化氧化对二甲苯研究。探讨了Schiff配合物中心金属离子、Schiff碱配体中挂接的氮杂冠醚环、配体芳环上取代基等对催化氧化对二甲苯反应活性及其氧化产物选择性的影响。实验结果表明:配合物中氮杂冠醚的存在能显著缩短反应诱导期、提高催化活性和选择性;Schiff碱Mn(Ⅲ)配合物比Schiff碱Co(Ⅱ)和Schiff碱Cu(Ⅱ)具有更高的催化活性;氮杂冠醚Schiff碱Mn(Ⅲ)配合物催化氧化二甲苯的转化率和产物选择性分别达75%和90%。     

脯氨酸衍生的胺基吡啶四氮锰配合物催化双氧水参与的烯烃不对称环氧化反应（英文）

自然界中存在许多的金属酶,它们参与促进各种各样的氧化反应,例如羟化反应,环氧化反应等.金属酶催化的反应具有催化效率高、反应条件温和、选择性高等优点.受大自然中的金属酶结构及其性质的启发,人们提出了仿生催化氧化的理念,并开始对金属酶进行模拟,致力于发展清洁氧化的反应方式.在过去的几十年中,科学家们设计合成了一系列仿生金属配合物催化剂.例如,利用非手性的乙二胺骨架设计合成出四齿氮配体MEP(N,N'-dimethylN,N'-bis(2-pyridinylmethyl)ethane-1,2-diamine),将其制备成相应的铁配合物催化剂,该铁催化剂可以很好的实现脂肪族烯烃的环氧化,产率高达90%.2003年,Stack小组首次报道了利用手性N,N-二甲基环己二胺骨架衍生的四齿氮配体金属配合物Mn-MCP-(OTf)2(MCP=N,N-dimethyl-N,N-bis(2-pyridylmethyl)cyclohexane-trans-1,2-diamine)催化的不对称环氧化反应.该反应的对映选择性仅仅为10%.因此,发展新型手性四氮配体金属配合物,用于高产率、高对映选择性的不对称环氧化反应,值得进行深入研究.近年来发展的一些含手性二胺骨架的四齿氮配体,例如PDP(2-[[2-(1-(pyridin-2-ylmethyl)-pyrrolidin-2-yl)pyrrolidin-1-yl]methyl]pyridine),被应用到不对称环氧化反应中,但是其手性二胺骨架为联吡咯,价格昂贵,难以制备.这在很大程度上限制了其在不对称合成中的实际应用.因此,利用一些易于合成的手性二胺骨架,发展结构新颖、催化性能优良的四氮金属配合物,成为实现高效、高选择性不对称环氧化反应的关键.在之前的工作基础上,本文以简单易得、价格低廉的天然氨基酸——L-脯氨酸为起始原料,选取吡啶环和含取代基的吡啶环作为侧基氮供体,制备了三种手性四齿氮配体.随后,我们利用新发展的手性四齿氮配体,合成了相应的锰配合物,并且分别将其运用于烯烃不对称环氧化反应中,仔细评估了这些锰金属配合物的催化性能.建立了以0.2 mol%的锰配合物为催化剂,0.5当量的2,2-二甲基丁酸为添加剂,30%双氧水为氧化剂,反应温度为–30 oC,乙腈为溶剂的催化不对称环氧化反应体系.反应结果显示:该催化剂催化的不对称环氧化反应底物适用性广泛,其中苯乙烯、苯并吡喃、烯酰胺等化合物均可以被成功地转化为相应的环氧化物,得到中等至优异的对映选择性(产率最高可达95%,对映选择性最高可达99%).     

手性三元铜(Ⅱ)配合物的制备及其在菊酸不对称合成中的应用

手性金属配合物催化剂在不对称合成中占有重要地位^[1-3]。在该类催化剂参与的不对称催化反应中,配合物中手性配体是催化反应立体选择性优劣的关键^[4,5]。为了改进该类催化剂的性能,主要对手性配体进行过化学修饰。目前合成的手性催化剂几乎都是由同一种手性配体和一种金属离子组成的二元配合物,且高效者并不多.文献[6]曾提到有关手性三元配合物(亦称手性混合配体配合物)。在不对称催化中应用的可能性,但未见具体报道。本文以中性含氮配体和含氧酸与铜(Ⅱ)配位合成了一类手性三元铜(Ⅱ)配合物及其在不对称合成菊酸中的催化性能。     

金属催化的不对称氢化反应研究进展与展望

手性过渡金属络合物催化的不对称氢化反应是合成光学活性化合物的重要方法. 本文从手性配体及手性催化剂、不对称催化新反应、新方法和新策略三个方面简要评述新世纪以来过渡金属催化的不对称氢化反应研究领域的新进展. 从新世纪初至今, 手性单磷配体得到了复兴, 出现了如MonoPhos、SiPhos、DpenPhos等高效单齿亚磷酰胺酯配体; 磷原子手性(P-手性)配体也得到了快速发展, 如BenzP*、ZhanPhos、TriFer等已成为新的高效手性双膦配体; 螺环骨架手性配体成为新世纪手性配体设计合成的亮点, 除了SiPhos、SIPHOX、SpinPHOX等高效手性螺环配体外, 手性螺环吡啶胺基磷配体SpiroPAP的铱催化剂成为目前最高效的分子催化剂. 不对称催化氢化新反应研究也取得了突破, 如非保护烯胺、杂芳环化合物及N-H亚胺的氢化等反应都实现了高对映选择性. 自组装手性催化剂、树枝状手性催化剂、铁磁性纳米负载的可回收手性催化剂, 以及“混合”配体手性催化剂等新方法和新策略也在不对称催化氢化反应中得到了应用. 然而, 手性过渡金属络合物催化的不对称氢化研究仍然充满挑战, 也期待新的突破.     

新型手性Salen配体及其与Ti,Ga配合物的合成

基于手性1,2-环己二胺Salen配体在不对称合成中具有极重要的地位,其与金属离子形成的手性配合物催化许多不对称反应,取得了好的结果.因此此类催化剂的合成及其应用研究一直是不对称合成中的一个热点.     

手性Salen Mn(Ⅲ)配合物催化NaOCl不对称环氧化苯乙烯反应

手性Salen Mn(Ⅲ)配合物催化NaOCl不对称环氧化苯乙烯反应;不对称环氧化;Salen Mn(Ⅲ)配合物;苯乙烯;NaOCl     

过渡金属/磷配体催化不对称氢化反应研究进展

正手性过渡金属配合物催化的不对称氢化是合成手性药物、农药和精细化工中间体的重要方法.到目前为止,已经有一些过渡金属/配体配合物催化的不对称氢化反应得到工业化应用,典型的实例如孟山都公司采用手性双齿膦配体DIPAMP生产L     

Comparative Study of Aerobic Alkene Epoxidations Catalyzed by Optically Active Manganese(iii) and Cobalt(ii) Salen Complexes

A comparative study of aerobic alkene epoxidations in the presence of pivalaldehyde catalyzed by the optically active Mn(III)Salen and Co(II)Salen complexes has been performed. The nature of the asymmetric induction is discussed.     

Influence of the metal and chiral diamine on metal(II)salen catalysed, asymmetric synthesis of α-methyl α-amino acids

The influence of the metal ion and chiral diamine used to form a metal(salen) complex on the catalytic activity of the complex in the asymmetric benzylation of an alanine enolate was investigated. Only metal ions which could form square-planar complexes gave catalytically active complexes, and best results were obtained with metal ions from the first row of transition metals, particularly copper(II) and cobalt(II). Salen ligands derived from acyclic, chiral 1,2-diamines were found to generate poor catalysts, an effect which seems to correlate with the ability of the substituents within the diamine to adopt a conformation in which they are anti to one another. Complexes derived from a variety of 5- and 6-membered cyclic 1,2-diamines did form active catalysts, but the enantioselectivity was always far lower than that of the parent cyclohexane-1,2-diamine derived complex.     

Epoxidation of olefins catalyzed by novel Mn(III) and Mo(IV) Salen complexes immobilized on mesoporous silica gel: Part I. Synthesis and characterization of homogeneous and immobilized Mn(III) and Mo(IV) Salen complexes

New ways of the covalent immobilization of Mn(III) and Mo(IV) Salen complexes on a mesoporous silica support to produce a stable heterogeneous catalyst for epoxidation reactions are reported. Peptide and ester interactions were employed to anchor the metal Salen complex on the organo-modified silica framework. Electrospray MS, FTIR, TGA, ICP-OES and elemental analysis were used for quantitative and qualitative analyses of the immobilized Salen complexes. The results confirm the location of the metal Salen complex inside the mesopores covalently attached to the silica framework.     

新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂的合成及催化苯乙烯不对称环氧化反应

以低聚苯乙烯基膦酸-磷酸氢锆(ZSPP)作为载体, 对该载体进行氯甲基化、磺酸化修饰后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位, 合成了一种新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂; 采用FTIR,DR UV-Vis, AAS, SEM, TEM, TG和N2吸附等手段对催化剂进行了表征. 以苯乙烯不对称环氧化为探针反应, 初步考察了催化剂在不同氧源、 反应温度、 反应时间和催化剂用量等因素下的催化性能. 结果表明, 该催化剂具有良好的催化活性, 转化率最高达到85％, 选择性为90％, e.e.值为64％. 固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂性质稳定, 能循环使用6次.     

磺甲基化ZPS-IPPA轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂及催化烯烃环氧化反应

以聚(苯乙烯-异丙烯膦酸)-磷酸氢锆(ZPS-IPPA)为载体,对其苯环氯甲基化、磺酸化后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位,合成了一类新的固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂,采用FTIR,XPS,SEM,TEM,N2吸附等对催化剂表征.分别在次氯酸钠溶液和间氯过氧苯甲酸氧化体系中,考察了固载催化剂对苯乙烯、α-甲基苯乙烯、茚等非功能化烯烃不对称环氧化反应的催化性能,结果表明,与均相催化剂相比,对映体选择性明显提高.尤其在m-CPBA/NMO氧化体系中0℃反应12h,茚的环氧化物的转化率及ee值均达到99%以上.并且催化剂容易分离,回收使用5次仍能保持较好的催化性能.     

手性salen(Mn)催化烯烃不对称环氧化反应的研究进展

烯烃的不对称环氧化物通过选择性开环或者官能团的转化,可以生成一系列有价值的手性化合物,被广泛用作医药、农药、香料等精细化学品的合成中间体.手性Mn(salen)金属配合物被证明是烯烃不对称环氧化最有效的催化剂之一.本文综述了近年来均相手性Mn(salen)催化剂、有机聚合物固载的手性Mn(salen)、无机载体固载手性...     

Synthesis and catalytic activity of new chiral unsymmetrical Mn(III)-Schiff-base complexes containing salicylaldehyde and 1-(2-hydroxyphenyl)ketone units

Two new chiral unsymmetrical (non-C₂-symmetric) Schiff-base ligands containing salicylaldehyde and 1-(2-hydroxyphenyl)ketone units were synthesized from (R,R)-1,2-diphenylethylenediamine as the chiral diamine using a stepwise approach. The Mn(III) complexes of the ligands were subsequently used as catalysts in asymmetric epoxidation of unfunctionalized alkenes and the results were compared with those obtained using typical C₂-symmetric Mn(III)–salen complexes. Possible reasons for the differences in reactivity and selectivity between the two types of catalysts are briefly discussed.     

Influence of the chelate effect on the electronic structure of one-electron oxidized group 10 metal(II)-(disalicylidene)diamine complexes

The neutral and one-electron oxidized group 10 metal, Ni(II), Pd(II) and Pt(II), six-membered chelate Salpn (Salpn = N,N'-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidene)-1,3-propanediamine) complexes have been investigated and compared to the five-membered chelate Salen (N,N'-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidene)-1,2-ethanediamine) and Salcn (N,N'-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidene)-1,2-cyclohexane-(1R,2R)-diamine) complexes. Reaction of the Salpn complexes with 1 equivalent of AgSbF(6) affords the oxidized complexes which exist as ligand radical species in solution and in the solid state. The solid state structures of the oxidized complexes have been determined by X-ray crystal structure analysis. While the Ni and Pt analogues exhibit an essentially symmetric coordination sphere contraction upon oxidation, the oxidized Pd derivative exhibits an asymmetric metal binding environment demonstrating at least partial ligand radical localization. In comparison to the oxidized Salen and Salcn complexes, the propyl backbone of the Salpn complexes leads to a larger deviation from a planar geometry in the solid state. The electronic structure of the oxidized Salpn complexes was further probed by UV-vis-NIR measurements, electrochemistry, EPR spectroscopy, and theoretical calculations. The intense NIR band for the one-electron oxidized Salpn complexes shifts to lower energy in comparison to the 5-membered chelate analogues, which is attributed to lower metal d(xz) character in the β-LUMO for the Salpn series. The reactivity of the one-electron oxidized Salpn complexes with exogenous ligands was also studied. In the presence of pyridine, the oxidized Ni analogue exhibits a shift in the locus of oxidation to a Ni(III) species. The oxidized PtSalpn complex rapidly decomposes in the presence of pyridine, even at low temperature. Interestingly, electronic and EPR spectroscopy suggests that the addition of pyridine to the oxidized Pd analogue results in initial dissociation of the phenoxyl radical ligand, likely due to the increased flexibility of the propyl backbone.     

不对称催化环氧化反应

本文综述了不对称催化环氧化体系的研究进展。重点评述了Sharpless-Kat-suki不对称环氧化反应的特点、机理、新进展与应用,综合分析了由手性(salen)Mn(Ⅲ)催化剂对非功能化烯烃所创建的突出成果与应用前景。