手性联萘酚配合物催化的缺电子烯烃不对称环氧化反应*

缺电子烯烃的不对称环氧化反应是有机合成领域最具有挑战性的课题之一。手性联萘酚配体所修饰的催化剂是一种很优异的C2轴对称手性诱导源,可以催化各种α,β－不饱和羰基化合物如α,β－不饱和酮、α,β－不饱和羧酸脂等的不对称环氧化反应,具有良好的催化活性和对映选择性。本文对由手性联萘酚类配体所修饰的小分子催化剂、聚合物负载的催化剂和自负载催化剂在不饱和羰基化合物的催化不对称环氧化反应中的应用进行了综述,探讨了催化剂结构、配位金属原子、添加物、氧化剂、溶剂和反应温度等因素对手性联萘酚催化剂催化效能和对映选择性的影响。     

手性胺盐催化的α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

以手性胺衍生的有机催化剂催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应, 考察了手性胺的结构、氧化剂的种类和溶剂对反应立体选择性的影响. 结果表明金鸡纳碱衍生9-氨基(9-脱氧)表辛可宁(A6)催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应时, 其光学产率可达84% ee. 通过共价键负载于β-环糊精的手性胺在查尔酮的不对称环氧化反应中也显示出立体诱导作用.     

有机催化的不对称氧化反应

有机催化剂在不对称氧化反应中显示出巨大应用潜力. 综述了不同类型的有机催化剂催化的α,β-不饱和醛酮、烯烃的不对称环氧化反应及羰基化合物的不对称α-羟基化反应, 并对催化特点及催化机理作了详细的描述.     

Zn取代的磷钨酸季铵盐无溶剂氧化苯甲醇合成苯甲醛

合成了一系列过渡金属Zn取代的Keggin型磷钨杂多酸的季铵盐,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等方法表征了杂多化合物的结构.并将其用于苯甲醇无溶剂氧化合成苯甲醛的反应,考察了催化剂种类、反应条件对苯甲醇氧化的影响.实验结果表明,在无任何溶剂的情况下,Zn取代的Keggin型磷钨四丁基铵盐具有最佳的催化活性,反应时间仅为30 min,苯甲醇的转化率可以达到95.6%,苯甲醛的选择性达到了96.4%.在对杂多酸季铵盐结构的研究基础上,对可能的反应机理进行了初步探讨.     

MCM-41负载型过氧磷钨杂多酸季胺盐催化剂的制备和结构性能的考察

合成了以MCM-41为载体的过氧磷钨杂多酸季胺盐系列催化剂,并用XRD,FTIR,BET等方法测定了催化剂的体表结构.发现不同晶化时间合成的MCM-41具有不同的孔结构和比表面,负载过氧磷钨杂多酸季胺盐以后的催化剂对18醇催化氧化成18酸表现了不同的催化性能,与无载体的过氧磷钨杂多酸季胺盐催化剂相比显示了更高的活性和选择性.     

水悬浮体系中α,β-环氧酮类化合物的合成研究

在水悬浮体系中使用三氯异氰尿酸/碱氧化体系对α,β-不饱和酮化合物进行环氧化和对烯丙基醇类化合物进行直接氧化-环氧化制备α,β-环氧酮, 考察了表面活性剂、碱等因素对反应的影响. 反应无需有机溶剂, 对于大部分的烯酮和烯丙基醇反应可以在数小时内完成, 产率良好.     

Study on the Epoxidation of a, β-Unsaturated Ketones Catalyzed by MCM-41 Supported Schiff Base

介孔分子筛MCM-41依次与3-氯丙基三乙氧基硅烷、环己二胺和三唑醛反应,得到席夫碱修饰的新型介孔分子筛MCM-41催化剂.通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线多晶衍射（XRD）等方法对所得催化剂进行表征.以过氧化氢为氧源,介孔分子筛MCM-41负载的席夫碱为催化剂,研究了α,β-不饱和酮的环氧化反应,考察了金属盐、溶剂、催化剂用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响.结果表明,在室温下乙腈溶剂中,α,β-不饱和酮的环氧化反应在短时间内均以很高的产率（高达99%）得到了相应的产物.同时,对催化剂的重复利用进行了研究,发现重复使用四次,仍能以较高产率得到环氧化产物.     

纳米Au/ZSM-5催化剂的制备及其对分子氧氧化β-紫罗兰酮的催化性能

利用硝基甲烷还原法制备了一系列不同粒径的纳米Au颗粒,用浸渍法担载于ZSM-5分子筛上制得Au/ZSM-5催化剂,并考察了其对分子氧氧化β-紫罗兰酮的催化性能.结果发现,该催化剂可以有效地催化分子氧氧化β-紫罗兰酮生成5,6-环氧-β-紫罗兰酮、4-氧代-β-紫罗兰酮、4-羟基-β-紫罗兰酮以及少量的二氢猕猴桃内酯,这些产物均是优质的香料及其前体.与传统的铬盐催化剂相比,本文制备的催化剂可选择性地将β-紫罗兰酮氧化为环氧化合物,并且反应后催化剂容易分离.详细探讨了不同载体、氧化剂、溶剂、反应温度和反应时间对β-紫罗兰酮氧化反应的影响.结果表明,催化剂的催化性能与担载金的颗粒大小密切相关,同时溶剂的性质也对反应有明显影响.以氯仿为溶剂时催化剂催化性能最好.催化剂循环使用五次仍具有较高的催化活性.     

含松香骨架的新型手性季铵盐相转移催化剂的合成及其在不对称环氧化反应中的应用

以天然松香为原料合成了4个新型手性季铵盐类相转移催化剂, 并用于催化不对称查尔酮环氧化反应, 发现这类手性相转移催化剂可以有效地催化查尔酮的不对称环氧化, 环氧化产物ee最高达20%.     

树脂固载的β—酮砜的烷基化反应

Samuelsson等由季铵盐、碱和β-酮砜化合物制得相应的β-酮砜阴离子季铵盐,可直接用于烷基化反应。此法较经典方法虽有条件温和,产率较高的优点,但分离麻烦,季铵盐用量大且不能回收.聚合物负载的季铵盐作为相转移催化剂和反应底物的载体,已用于含活泼亚甲基化合物的烷基化反应.本文用离子交换法制得了大孔季铵盐离子固载的β-酮砜阴离子试剂,探索了这种试剂的烷基化反应条件,制得了一系列β-酮砜化合物的衍生物。     

4，5-环氧-α-紫罗兰酮的合成研究

研究以H2O2为氧化剂,钨酸钠／磷酸／十六烷基氯化毗啶原位合成的过氧钨配合物催化α-紫罗兰酮合成4,5-环氧-α-紫罗兰酮的反应,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、pH值、溶剂及季铵盐等因素对反应的影响。结果表明,以1,2-二氯乙烷作溶剂,nα-紫罗兰酮：n钨酸钠：n磷酸：n十六烷基氯化吡啶：n过氧化氢=100：0.3：0．1：0．2：120,pH值为4．0,65℃的条件下反应6h,收率可达85％,其结构通过MS、^1H-NMR、IR、EA等检测技术进行表征。     

溶剂和杂多酸盐中季铵阳离子对环已烯环氧化反应上转移催化的影响

考察了溶剂和催化剂Q3[PO4（WO3）4]中季铵盐阳离子对环已烯环氧化反应的影响，在环已烯环氧化反应中，以氯仿和叔丁醇为溶剂时，环氧化反应的结果最好，当催化剂中季铵盐阳离子的碳数适合时，才能形成反应控制相转移催化过程，催化剂本身不溶于反应体系，但在过氧化氢的作用下形成可溶于反应体系的活性物种，均相地催化环氧化反应，当过氧化氢消耗尽时，催化剂又恢复到起始结构并从反应体系中析出。     

8-羟基喹啉对V2O5催化氧化环己烯的调变作用

研究了8-羟基喹啉对丙酮中V2O5催化氧化环己烯合成环己烯酮的调变作用,考察了8-羟基喹啉的用量、反应温度、反应时间、溶剂和催化剂用量对环己烯氧化反应的影响,发现在该催化体系中生成的环己烯醇和环氧环己烷可转化成环己烯酮,在适当的反应条件下可抑制环己烯醇和环氧环己烷的生成.结果表明,当五氧化二钒的用量为1%,五氧化二钒与8-羟基喹啉之比为1∶2,在20℃以下反应时,过氧化氢几乎定向地将环己烯氧化成环己烯酮.认为是8-羟基喹啉与钒的配位作用促进了环己烯酮的生成.     

4-氧代-β-紫罗兰酮合成方法的改进

对Kaiser报道的以α-紫罗兰酮为原料合成4-氧代-β-紫罗兰酮的方法进行了改进,研究了影响环氧化、开环和氧化的主要因素,探讨了分离纯化方法,其结构经MS、IR、1H-NMR、13C-NMR和元素分析进行了表征。磷钨酸可有效的催化过氧化氢氧化α-紫罗兰酮合成4,5-环氧-α-紫罗兰酮,当磷钨酸/过氧化氢摩尔比为5:100时,收率为85%;4,5-环氧-α-紫罗兰酮在甲醇钠催化下反应生成羟基紫罗兰酮,收率94％,纯度85％;经琥珀酸酐纯化,收率83％,纯度96％;再经异丙醇铝氧化、柱层析分离,4-氧代-β-紫罗兰酮的收率为93%,反应总收率从47.2%提高至61.7％。     

席夫碱修饰的MCM-41介孔分子筛与碳酸钾共同催化查尔酮的环氧化反应

将介孔分子筛MCM-41依次与3-氯丙基三乙氧基硅烷、二氨基硫脲和水杨醛反应,得到席夫碱修饰的介孔分子筛MCM-41催化剂,以过氧化氢为氧源,研究了其与K2CO3共同催化α,β-不饱和酮的环氧化反应。 化合物的结构经1H NMR和IR分析确认。 考察了金属盐、溶剂、催化剂用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响。 结果表明,室温下α,β-不饱和酮的环氧化反应在短时间内均以较高的产率(最高达93%)得到了相应的产物。 同时,对催化剂的重复利用进行了研究,发现重复使用4次,仍能以较高产率得到环氧化产物。     

Keggin类杂多化合物催化α,β-不饱和羰基化合物环氧化

在乙睛溶剂中考察了一系列杂多化合物和过氧化氢水溶液催化的各种缺电子的α,β-不饱和羰基化合物的环氧化反应.在所研究的杂多化合物中,二缺位的[γ-SiW10(H2O)2O34](Bu4N)4显示出了最高的活性.     

Zr-MOF空心纳米球固载离子液体对CO2环加成反应的催化性能

通过后合成修饰方法(PSM)构筑了空心纳米球(Void@UiO-66-Ⅰ)和实心块(UiO-66-Ⅰ) 2种形貌的季铵盐功能化UiO-66-NH₂(Zr), 得到兼具酸碱活性位点和氢键给体的新型功能化金属-有机框架材料. 通过一系列表征证明2种催化剂的成功合成, 并将它们用于催化转化CO₂和氧化苯乙烯的环加成反应. 由于Void@UiO-66-Ⅰ催化剂的季铵盐部分含有大量的羟基和卤素阴离子, 可以通过氢键和亲核攻击与环氧化合物连接, 诱导环氧化合物开环, 促使反应顺利进行, 且催化剂的中空结构有利于物质进出催化剂, 起到加快反应速率的作用, 使得该催化剂在CO₂与氧化苯乙烯环加成反应中表现出比实心块UiO-66-Ⅰ催化剂更好的催化性能. Void@UiO-66-Ⅰ催化剂在120 ℃, CO₂压力为1.2 MPa, 反应时间为6 h, 无溶剂和助催化剂的反应条件下, 碳酸苯乙烯酯的收率和选择性分别为85.5%和95%.     

邻菲啰啉二氧钼(Ⅵ)配合物合成及催化环氧化性能

通过邻菲啰啉分别与乙酰丙酮钼和二氯氧钼反应,合成了两个邻菲啰啉二氧钼(Ⅵ)配合物,并通过红外光谱、氢核磁共振谱、元素分析和紫外可见光谱方法表征。以1,2-二氯乙烷为溶剂、叔丁基过氧化氢为氧化剂探讨了邻菲啰啉钼(Ⅵ)配合物催化环氧化性能,结果表明,邻菲啰啉钼(Ⅵ)配合物具有很好的催化环氧化性能。在优化实验条件下,环氧化产物的选择性大于95%,底物的转化率均大于82%。烯键的催化环氧化活性顺序为:1-甲基环己烯1-己烯环己烯α-甲基苯乙烯4-氯苯乙烯苯乙烯α,β-不饱和羧酸酯。催化剂重复利用5次,催化活性基本保持稳定。     

无溶剂的β-卟啉甲醛与酮的Aldol反应（英文）

发现了一种合成β-卟啉基-α,β-不饱和酮化合物的简便方法.在碱催化条件下以β-卟啉甲醛和酮为底物,通过Aldol反应合成了β-卟啉基-α,β-不饱和酮化合物,其反应特点包括无溶剂、条件温和、中等到较高的收率等.本方法特别适用于在已有报道中反应效果很差的常见的金属化卟啉底物,反应结果优良.     

磷钨杂多酸季铵盐催化脂肪酸甲酯环氧化

以钨酸钠、磷酸、过氧化氢H2O2和氯代十六烷基吡啶为原料制备了磷钨杂多酸季铵盐相转移催化剂.实验发现,采用乙酸乙酯溶解氯代十六烷基吡啶制备的催化剂呈颗粒状析出于油水界面,简单过滤即可分离.该催化剂与H2O2作用体系呈均相,反应速率显著加快.H2O2耗尽并降温后,催化剂以固体颗粒形式沉淀,回收率达90%,重复使用六次活性基本不变.采用FT-IR表征了反应前后催化剂结构的变化.以二氯乙烷为溶剂考察了反应条件对脂肪酸甲酯环氧化反应和H2O2利用率的影响.实验结果表明,在反应时间2.5h,催化剂0.3g,分步加入30%H2O23.5g(30.88mmol),反应温度65℃,二氯乙烷20mL,脂肪酸甲酯5.0g(双键22.84mmol)时,产品环氧值可达5.78%,双键环氧化选择性81.9%,H2O2利用率达86%.