手性有机小分子催化剂6,7-二氢-5H-吡咯并[1,2-a]咪唑的合成 ——介绍一个大学有机化学综合实验

介绍一个由科研成果转化形成的综合有机化学实验——一类手性双环咪唑类亲核有机小分子催化剂的合成及结构表征。该合成实验以咪唑和丙烯醛为原料,在催化量的乙酸存在下,合成手性双环咪唑醇外消旋体。然后利用固定化酶Nov435对该外消旋体进行乙酰化动力学拆分获得光学纯双环咪唑醇酯及醇类化合物。最后通过测定熔点、旋光度、红外(IR)光谱、核磁共振(~1H NMR、~(13)C NMR)和高分辨质谱仪(HRMS)对产物结构进行表征,并利用高效液相色谱仪(HPLC)对光学纯双环咪唑醇酯及醇类化合物的光学纯度进行了测定。本实验涵盖了合成、结构表征和光学纯度测定等实验技能训练及动力学拆分及不对称催化酶促反应等专业知识的学习,不仅有益于提高学生的综合实验能力,也可以开拓学生的视野。     

新型DPA类似物的合成及其对结核杆菌H37 Rv的抑菌性能

以D-阿拉伯构型的双环\[3.1.0\]己基胺和脂质醛为原料,通过还原胺化合成了6个新的癸异戊烯磷酰基-β-D-阿拉伯呋喃糖（DPA）类似物,其结构经¹H NMR、 ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。利用MTT法检测了化合物对结核杆菌H37Rv的抑菌性能。结果显示化合物在1 mg·mL^-1时没有明显抑菌活性。     

铑(Ⅰ)/三-H_8-联萘单齿亚磷酸酯高效催化双环戊二烯氢甲酰化制备双醛（英文）

双环戊二烯(DCPD)是石脑油和燃料油裂解蒸汽的C5馏分中最重要的组分之一.DCPD经氢甲酰化反应可转化为具有广泛应用前景的三环癸烷不饱和单甲醛(TCDMA)和三环癸烷二甲醛(TCDDA),并可通过还原或胺化进一步转化为相应的醇和胺类化合物,用于农药、医药、润滑油和香料等的合成.但是,由于其分子结构中含有3,4-位和8,9-位两种不同活性的不饱和双键,因此DCPD氢甲酰化反应的产物通常非常复杂.过去数十年,研究者们为此相继开发了高转化率和高选择性的催化体系.但是反应条件相对都比较苛刻,尤其是对于双醛TCDDA的合成,通常需要较高的反应温度和反应压力以及大量的催化剂.本文以2'-联萘位置含有不同酯取代基(OCOMe,OCOPh,OCOAdamantyl和OCOPhCl)的三-H8-联萘单齿亚磷酸酯L1-L4为配体,以不同价态的金属铑前驱体为催化剂,开发了Rh催化DCPD氢甲酰化反应的新体系,并对亚磷酸酯配体、不同价态的金属铑催化剂前驱体、反应温度、反应时间、溶剂以及不同的底物和催化剂的S/C摩尔比对DCPD转化率和TCDDA选择性的影响进行了深入的研究.结果表明,当以金属铑前驱体Rh(acac)(CO)_2和配体L4-OCOPhCl为催化体系时,在DCPD氢甲酰化反应中表现出很高的活性,尤其是当S/C=4000时,TON值达到3286,并且该催化体系对于双醛TCDDA具有良好的选择性.值得注意的是,在相对温和的条件(6 MPa,120℃)下,Rh(Ⅰ)催化剂与氯苯酯基取代的三-H_8-联萘单齿亚磷酸酯所形成的配合物在催化DCPD的氢甲酰化反应中,DCPD的转化率达到99.9%,而双醛TCDDA的选择性达到98.7%.此外,我们采用L4-OCOPhCl作为模型单齿磷酸配体,在溶液中通过NMR对可能形成的Rh(Ⅰ)/亚磷酸酯催化物种进行了深入的考察.~(13)P NMR谱图表明,在DCPD的氢甲酰化反应中,催化物种[Rh(acac)(CO)(L4-OCOPhCl)]比[Rh(acac)(CO)(L2-OCOPh)]具有更好的稳定性,而且只有体积较大的配体L4-OCOPhCl才能与铑前驱体Rh(acac)(CO)_2进行很好的配位.     

HOMO活化的2-吡喃酮与2,5-二烯酮反电子需求的不对称Diels-Alder反应

2-吡喃酮的不对称Diels-Alder（DA）反应可以高效、高立体选择性地构建多官能团化的双环内酯手性骨架.目前贫电子的2-吡喃酮多依赖于手性Lewis酸通过降低LUMO能量与富电子烯烃发生反电子需求环加成反应,活化机制相对单一,因此发展新的活化模式合成此类骨架尤为重要.报道了在金鸡纳碱衍生的伯胺作用下,环状2,5-二烯酮能形成延伸型三烯胺中间体,从而活化远端δ,e-双键,与3-甲氧羰基-2-吡喃酮发生反电子需求不对称DA反应.该方法能够以中等到良好的收率（46%～82%）、优异立体选择性（93%～99%ee,>19∶1 dr）高效构建含有多个连续手性中心的双环内酯化合物.通过内酯醇解开环,能高收率进一步转化为手性环己烯醇化合物.我们发展的经HOMO活化的不对称反电子需求DA反应可以为构建手性双环内酯骨架提供一种较为实用的新方法.     

4-烃基-3-氰基-双环笼状磷酸酯类化合物的合成及生物活性研究

以2-烃基-2-羟甲基-1,3-丙二醇为原料, 经保护两个羟基, PCC氧化, 引入氰基, 脱保护后与POCl3或PSCl3环合, 成功合成了14个4-烃基-3-氰基双环笼状磷酸酯类化合物, 目标化合物的结构通过1H NMR, MS和元素分析进行了表征. 采用放射性配体受体结合实验, 测定了14个化合物抑制[3H]EBOB [4’-ethynyl-4-n-propylbicycloorthobenzoate]与家蝇及大鼠GABA受体的结合活性. 结果表明部分化合物在10－5 mol/L具有较好的抑制活性, 且在大鼠与家蝇GABA受体之间具有一定选择性.     

一个环硫乙烷中间体的合成

为了获得制备超高折光树脂的单体, 合成了一个能够有效制备环高折光树脂的硫乙烷中间体——(甲氧基羰基二硫化)-环硫乙烷. 该中间体可以和硫醇在温和的条件下生成环硫单体. 和二巯基甲烷反应能生成2,2’-(亚甲基双二硫化)-双环硫乙烷单体, 聚合后得到了折光指数和阿贝数高达nD/νD＝1.79/28的热固性光学树脂.     

五配位锡(Ⅳ)有机化合物的合成与表征(Ⅲ)──含Fe-Sn-Fe三核金属有机配合物

5种氨基酸的Schiff碱及2种半卡巴腙分别与双-(茂基二羰基铁)二氯化锡反应制得7种新的含有Fe-Sn-Fe三核金属有机配合物,中心锡原子为五配位.合成反应产率较好,产品纯度也高.该类配合物的母体为双环氮杂锡氧烷.产物结构均经红外、核磁、质谱及元素分析确证.研究发现,氨基酸中α-碳上的取代基对铁上的茂环有影响.     

鱼腥藻毒素类似物的合成研究

托品酮为原料经过八步和十步反应合成了一类新的双环生物碱, 3-甲氧羰基-4-甲基-9-氮杂双环[4.2.1]壬-3-烯和3-乙酰基-4-甲基-9-氮杂双环[4.2.1]壬-3-烯。合成的关键步骤是环烯醇磷酸酯与二甲基铜锂的加成-消除反应, 在低温下可以达到高的选择性, 脱N-甲基反应采用氯甲酸2, 2, 2-三氯乙基酯在温和条件下进行。     

分子光化学贮存太阳能 Ⅲ.双环[2,2,1]-2,5-庚二烯的光诱导电子转移敏化异构化反应

以N,N,N′,N′-四甲基联苯二胺、2,6-二甲氧基萘和2,7-二甲氧基萘为光敏剂,在正己烷溶液中实现了双环[2,2,1]-2,5-庚二烯到四环[2,2,1,0^2,6,0^3,5]庚烷的异构化。测定了反应的量子产率。讨论了反应机理。通过激发态的光敏剂与二烯之间的电子转移反应,形成单重态和三重态处于平衡状态的离子自由基对中间体。处于溶剂笼中的三重态离子自由基对经电子反传,产生激发三重态二烯。最后该激发态二烯经分子内[2+2]环合加成反应异构化为四环烷。     

双环氮杂锡氧烷配合物反应性质研究 5: 烷基化反应

首次讨论了双环氮杂锡氧烷配合物与卤代烷的烷基化反应,合成了5种新的双环氮杂锡氧烷配合物,并利用元素分析,IR,^1HNMR,^1^1^9SnNMR以及MS等数据确定了它们的分子结构。