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(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)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而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.     

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。     

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%).     

氮杂冠醚取代单Schiff碱过渡金属配合物催化氧化对二甲苯研究

本文将苯并-10-氮杂-15-冠-5或吗啉基取代的单Schiff碱过渡配合物作为催化剂,在常压和120℃条件下,以空气为氧源,研究了对二甲苯催化氧化反应。实验探讨了Schiff碱配合物中心金属离子、Schiff碱配体中挂接的氮杂冠醚环、配体芳环上取代基和反应时间等对对二甲苯催化氧化反应的影响。实验结果表明:Schiff碱配合物中氮杂冠醚的存在能显著缩短反应诱导期,提高催化反应活性和产物选择性;Schiff碱Mn(III)配合物比Schiff碱Co(II)具有更高的催化反应活性;氮杂冠醚Schiff碱Mn(III)配合物对于二甲苯的催化氧化反应转化率大于60%,对甲苯甲酸产物的选择性均高于70%。     

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.     

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%。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

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...     

Salen Mn(Ⅲ)催化的双键不对称环氧化研究进展

SalenMn(Ⅲ)络合物是催化双键不对称环氧化的一类很重要的催化剂。本文综述了salenMn(Ⅲ)络合物的设计、其催化双键不对称环氧化的反应和机理以及轴向配体、电子效应等对反应的影响等方面的研究进展,并总结了这一催化体系在顺式烯烃、环内烯烃、三取代烯烃的不对称环氧化反应和反式环氧化物的生成中的应用及其优点。     

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。     

Catalytic asymmetric cyclopropanation at a chiral platform

Novel chiral Robson-type macrocyclic complexes M(2)-L [where M = Mn(II), Mn(III), Co(II) and Co(III) and L denotes tetra-Schiff base chiral ligands, L1 or L2] have been synthesized by metal template condensation of 2,6-diformyl-4-methyl-phenol, with 1R,2R-diaminocyclohexane (L1) or 1R,2R-diphenylethylenediamine (L2). The dinuclear Co(II) and Co(III) complexes catalyze asymmetric cyclopropanation of styrene with diazoacetate cooperatively and with high enantioselectivity.     

Chiral Mn(III) salen complex immobilized on imidazole-modified mesoporous material via co-condensation method as an effective catalyst for olefin epoxidation

An imidazole modified mesoporous material has been prepared through a co-condensation procedure and adopted to covalently anchor chiral Mn(III) salen complex. The active centers in the as-synthesized catalyst were presented in the form of ionic species. The results of XRD, FTIR, DRUV-Vis, and N₂ sorption confirmed the successful immobilization of chiral Mn(III) salen complex inside the channels of the modified support and the maintenance of the mesoporous structure of parent support in the immobilized catalyst. This heterogeneous catalyst exhibited comparable catalytic activity and enantioselectivity to those of the homogeneous counterpart in the asymmetric epoxidation of unfunctionalized olefins. Furthermore, notably high turnover frequencies have been obtained over this heterogeneous catalyst for the relatively short reaction time and low catalyst amount, due in part to the ionic property as well as the uniform distribution of the active centers.     

Chiral hydroperoxides as oxygen source in the catalytic stereoselective epoxidation of allylic alcohols by sandwich-type polyoxometalates: control of enantioselectivity through a metal-coordinated template

The epoxidation of allylic alcohols is shown to be efficiently and selectively catalyzed by the oxidatively resistant sandwich-type polyoxometalates, POMs, namely [WZnM(2)(ZnW(9)O(34))(2)](q)(-) [M = OV(IV), Mn(II), Ru(III), Fe(III), Pd(II), Pt(II), Zn(II); q = 10-12], with organic hydroperoxides as oxygen source. Conspicuous is the fact that the nature of the transition metal M in the central ring of polyoxometalate affects significantly the reactivity, chemoselectivity, regioselectivity, and stereoselectivity of the allylic alcohol epoxidation. For the first time, it is demonstrated that the oxovanadium(IV)-substituted POM, namely [ZnW(VO)(2)(ZnW(9)O(34))(2)](12-), is a highly chemoselective, regioselective, and also stereoselective catalyst for the clean epoxidation of allylic alcohols. A high enantioselectivity (er values up to 95:5) has been achieved with [ZnW(VO)(2)(ZnW(9)O(34))(2)](12)(-) and the sterically demanding TADOOL-derived hydroperoxide TADOOH as regenerative chiral oxygen source. Thus, a POM-catalyzed asymmetric epoxidation of excellent catalytic efficiency (up to 42 000 TON) has been made available for the development of sustainable oxidation processes. The high reactivity and selectivity of this unprecedented oxygen-transfer process are mechanistically rationalized in terms of a peroxy-type vanadium(V) template.     

Heterogeneous chiral Mn(III) salen catalysts for the epoxidation of unfunctionalized olefins immobilized on mesoporous materials with different pore sizes

Two chiral Mn(III) salen complexes were immobilized onto a series of mesoporous MCM-41 and MCM-48 materials with different pore sizes and the as-synthesized catalysts were active and enantioselective for the asymmetric epoxidation of styrene and indene. The results of XRD, FTIR, DR UV-vis, and N₂ sorption showed that the chiral Mn(III) salen complexes were anchored in the channels of mesoporous materials. The influence of organic silicane dosage on the catalytic performance was studied and the optimum dosage of organic silicane for preparing heterogeneous catalysts was determined. Furthermore, the effect of the fine-tuning of pore size on the performance of heterogeneous catalysts was discussed. In general, larger pore size of the supports could lead to higher conversions and the compatible pore size with substrate may be responsible for the improved enantiomeric excess (ee) values.     

某些芳香族羟肟一过渡金属配合物的红外光谱

The preparation and infrared spectroscopic studies of coordination compounds of salicylaldoxime, 2-hydroxy-acetophenone oxime, 2-hydroxy-benzophenone oxime and 2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone oxime with copper (II), nickel (II), cobalt (II) and iron (II) have been described. The frquency of the C=N stretching vibration is usually higher in the complex than that in the ligand. The higher the frequency of the C=N vibration is, the larger the stability constant of the complex will be, but there is no quantitative relationship. In the case of complexes of salicylaldoxime with Cu, Ni, Co and Fe, &CC=N values are correlated linearly with the ionization potentials of the central metal ions. The frequency of the OH stretching vibration is closely related to the geometric configuration of the complex. Thus aromatic hydroxyoximes form coordination compound with Co (II) and Fe (II) with cis configuration possessing six membered stronger hydrogen bonding ring. This is indicated in the infrared spectra by the complete absence of the absorption band due to the OH stretching vibration, or by the appearance of an extremely broad and flat band of very low intensity. However, Cu (II) or Ni (II) complex possesses trans configuration with five membered hydrogen-bonding bridge showing characteristic OH absorption band in the infrared region. The &COH of complex investigated is closely related to the polar nature of the substituents on the benzene ring. By examining the spectra of Cu-63 and Cu-65 complexes with 2-hydroxy-4(5)-substituted benzophenone oximes, the characteristic frequencies of M -- O and M -- N in the far infrared region were assigned for a series of aromatic hydroxyoxime-transition metal complexes.