MCM-41固载的(1R,2R)-1,2-环己二胺与Ru(II))复合催化剂的合成、表征及不对称氢转移反应的催化应用

不对称催化是用催化量的手性物质催化,获得大量对映体纯物质的经济、可行的方法之一.其中不对称氢转移反应就是用手性氨基醇或手性二胺作为手性催化剂配体、Ru( )作为催化中心,以异丙醇或甲酸为氢源,可将潜手性的酮或亚氨还原成相应的对映体纯的醇或胺[1～5](Scheme1),反应的转化率和ee值都很高[6],并且具有反应条件温和(室温)、操作简单、反应原料价廉易得,它的逆反应可用来动态拆分外消旋的二级醇[7],因此应用前景广阔.但该反应所用催化剂价格昂贵,并且回收困难.为此,我们尝试了将手性的(1R,2R)-1,2-环己二胺以共价键键合的方法,固…     

(R)-或(S)-1,1''''-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐促进的C=N键的不对称硼烷还原

2002年初,我们首次发现具有O3NB骨架的手性螺硼酸酯对前手性酮、肟醚、亚胺的不对称硼烷还原及醛的烷基化反应显示出不对称催化活性[1].在前面的论文中,我们报道了此类手性硼化合物催化的前手性酮的不对称硼烷还原反应[2,3],在优选的条件下,(R)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-α,α-二苯基脯氨酯在THF中催化苯乙酮的硼烷还原给出92%对映体过量(R)-仲醇.作为这种研究的继续,在这里我们将报告(R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐[(R,S)-1或(S,S)-1]对具C=N键的前手性化合物不对称硼烷还原的催化作用.     

手性芳基醇的生物催化不对称合成

光学活性芳基醇化合物是一类重要的手性砌块,可用于合成多种手性药物,其制备技术研究是近年来的研究热点。与传统的化学制备方法相比,生物催化方法由于具有选择性高、反应条件温和以及环境危害少等优点更具吸引力。通过生物催化不对称还原芳基酮是合成对映体纯芳基醇最有效的方法之一。本文综述了生物催化不对称还原制备手性芳基醇的研究进展,重点介绍了不同形式的生物催化剂应用于生物不对称还原的研究现状,包括微生物细胞、酶、重组工程菌以及固定化细胞等,概述了有机溶剂、表面活性剂和离子液体等底物助溶剂对生物不对称催化的影响,并对生物催化制备对映体纯芳基醇的研究前景进行了展望。     

新型(S)-(α-萘取代)脯氨醇衍生物的合成及其催化二烷基锌与醛的不对称加成反应

以天然手性产物L-脯氨酸为原料,经酯化、氨基保护和格氏反应,得到一种新型光学活性的脯氨醇衍生物((S)-N-苄基-2-吡咯烷-α,α-二(α-萘基)甲醇1).1经过催化氢解,得到另一种光学活性脯氨醇衍生物((S)-2-吡咯烷-α,α-二(α-萘基)甲醇2).将1和2作为有机催化剂,用于催化二烷基锌和醛的不对称加成反应.分别考察了影响对映选择性的催化剂结构、催化剂用量、溶剂、反应温度等各种因素.结果表明,当催化剂用量为5%、溶剂为甲苯、反应温度为-10℃,1作催化剂时,所得仲醇的对映体过量达82?,产率高达100%.     

铑和手性螺环磷酸协同催化α-芳基重氮酮对醇的O-H键的不对称插入反应

过渡金属催化卡宾对O-H键的不对称插入反应是合成手性醇及其衍生物的直接方法.近年来,人们发展了多种手性催化剂实现了重氮酯衍生的金属卡宾对醇、酚、羧酸甚至水的O-H键的高对映选择性插入反应,但是重氮酮作为卡宾前体的不对称O-H键插入反应鲜有成功的例子.以非手性双铑络合物和手性螺环磷酸组成的协同催化体系,首次实现了α-重氮酮对醇的O-H键的不对称插入反应,获得了较高的收率和高达95%ee的对映选择性.反应为手性α-烷氧基酮这类重要手性化合物提供了高效的合成方法.还通过密度泛函理论计算,对反应机理进行了初步研究,发现水很可能参与了手性磷酸促进的烯醇中间体质子转移过程.     

培养基碳源对固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的影响

 尽管含芳香基等较大取代基团的底物能被生物转化为高对映体纯手性有机硅醇,但生物催化其他底物还原反应的产物收率及对映体选择性均较低. 作者筛选到一株能高效催化羰基/羟基不对称转化的酵母菌株,探讨了用固定化酵母细胞高效催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原制1-三甲基硅乙醇的可能性,系统研究了培养基碳源及其浓度对该反应的影响. 发现在水/正己烷两相体系中,固定化酵母细胞能催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原成1-三甲基硅乙醇. 可通过调节培养基碳源的种类及其浓度在一定程度上控制反应的产物收率及对映体选择性. 以最适碳源(3.0%麦芽汁)培养的酵母细胞催化该反应的产物收率和对映体过量值分别为91.3%和72.8%,远高于文献报道值.     

在水中由钼(VI)或钨(VI)吡啶醇络合物进行的顺丙烯膦酸的异相催化不对称环氧化

合成了手性吡啶醇二氧合钼(VI)及二氧合钨(VI)配合物,采用这两种配合物作为催化剂,实现了在水中对顺丙烯膦酸(CPPA)的催化不对称环氧化.这两种催化剂不溶于水,因此,这是一个发生在固液两相界面上的异相催化不对称环氧化反应.其中手性吡啶醇二氧合钼在0℃下的对映选择性ee值达到71%;加入相转移催化剂四正丁基溴化铵,催化剂的活性和对映选择性有显著提高,其中手性吡啶醇二氧合钨在50℃下ee值由54%提高到78%.手性吡啶醇二氧合钼和二氧合钨催化剂可以回收再使用.     

内吸性杀菌剂三唑醇(酮)立体异构体的研究(Ⅱ)

确定了拆分三唑醇A、B两非对称异构体所形成的非对映中间体的结构,并得到100%光学纯的三唑醇右旋A体。经X-射线法等确定其绝对构型为(+)1R,2s,由Jones氧化反应得到100%光学纯的三唑酮右旋体,利用格氏氢转移反应对右旋三唑酮进行不对称还原得三唑醇的不同光学异构体。对小麦叶锈病的生物活性测定表明三唑醇中(-)-A-1S,2R的生物活性最高;三唑酮中,左右旋体的活性相当。     

新型手性N,P配体的合成及其在烯丙基化中的应用

以手性5,6,7,8-四氢-8-喹啉醇为原料合成了新型手性N,P配体, 并将该配体应用于钯催化的1,3-二苯基-2-烯丙基乙酸酯的不对称烯丙基化反应, 得到100%的取代产物, 对映体过量达到73% ee.     

(S)-2-吡咯烷基甲醇衍生物催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

采用以L-脯氨酸为原料合成的5种手性β-氨基醇作为有机小分子催化剂,用于催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应。考察了影响对映选择性的催化剂结构、氧化剂种类、溶剂、反应温度等因素。结果表明,催化剂的结构、氧化剂的种类、反应的溶剂对对映选择性和化学产率影响较大,而反应温度在室温至-20℃范围内,对反应的对映选择性和化学产率影响不明显。当以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂、正己烷为溶剂、在室温下、以(S)-2-吡咯烷-α,α-二(α-萘基)甲醇(2b)作催化剂时,所得环氧化物的对映体过量最高为84.6%e.e.,产率最高为89.7%。通过1H NMR对所得环氧化物4的结构进行了表征,并利用手性色谱柱通过高效液相色谱法(HPLC)对产物4的对映体过量进行了测定。     

(1R,2S)或(1S,2R)-1,2-二苯基-2-氨基乙醇衍生物手性配体的合成及其用于不对称催化反应

重点报道了以（１Ｒ，２Ｓ）或（１Ｓ，２Ｒ）－１，２－二苯基－２－氨基乙醇衍生物手性配体的合成及其用于不对称催化反应的研究，如去氢氨基酸的氢化、醛的乙基锌加成、酮的还原、活泼亚甲基化合物的烷基化、醛的硅腈化和瑞福马斯基反应等．研究了手性配体的结构、底物和反应条件等对上述反应的对映选择性和催化活性的影响．     

在水中由钼(VI)或钨(VI)吡啶醇络合物进行的顺丙烯膦酸的异相催化不对称环氧化

合成了手性吡啶醇二氧合钼(VI)及二氧合钨(VI)配合物, 采用这两种配合物作为催化剂, 实现了在水中对顺丙烯膦酸(CPPA)的催化不对称环氧化. 这两种催化剂不溶于水, 因此, 这是一个发生在固液两相界面上的异相催化不对称环氧化反应. 其中手性吡啶醇二氧合钼在0 ℃下的对映选择性ee值达到71%; 加入相转移催化剂四正丁基溴化铵, 催化剂的活性和对映选择性有显著提高, 其中手性吡啶醇二氧合钨在50 ℃下ee值由54%提高到78%. 手性吡啶醇二氧合钼和二氧合钨催化剂可以回收再使用.     

高磺化-β-环糊精毛细管电泳分离分析手性芳香仲醇

以高磺化-β-环糊精为毛细管电泳手性选择剂,建立了有效分离7种手性芳香仲醇对映体的方法.在20 mmol/L H3PO4-三乙醇胺为背景电解质(pH 2.5),6%(m/V) 高磺化-β-环糊精为手性选择剂(S-β-CD),柱温20 ℃,操作电压-15 kV,检测波长214 nm等优化条件下,所有芳香仲醇对映体均实现基线分离.以本方法测定了7种芳香酮不对称氢转移反应产物7种手性芳香仲醇的百分对映体过量值(% ee),其测定结果与高效液相色谱、气相色谱测定结果完全一致.本方法可以用于手性芳香仲醇光学纯度的测定.     

手性Salen-Co(Ⅱ)配合物催化芳香酮不对称还原反应研究I

目前,以廉价的氢气为氢源,由潜手性的酮不对称加氢是制备手性醇最好的方法之一[1].但存在手性催化剂的膦配体不稳定以及贵金属(Ru、 Rh)的流失等问题.硼氢化钠是一种较温和的氢化试剂,Mukaiyama等用具有C2对称轴的一系列光学活性的二亚胺钴配合物催化硼氢化钠不对称还原芳香酮,实现了以硼氢化钠为氢源的不对称氢化反应[2].     

昆虫性信息的结构鉴定与合成 XXVII: (5R, 6S)-(-)-及(5S, 6R)-(+)-淡色库蚊产卵引诱性信息素的立体选择性合成与手性亚砜不对称加成的立体化学

从R-(-)-正十三烯-3-醇2所得的R-(+)-醛5, 与R-(+)亚砜化合物6的不对称醇醛缩合得7a和7b(30:1). 7a经一系列转化得1a, 从(5S, 6R)-14出发, 经两次构型翻转[5S,6R)-15→(5S, 6S)-16和(5S, 6S)-17→(5R, 6S)-14], 得1a的对映体1b. 光学活性α-苄氧基醛5与手性亚砜的不对称醇醛缩合, 受手性亚砜的1,3-不对称诱导控制, 而不是受醛5的1,2-不对称诱导控制.     

昆虫信息素的结构鉴定与合成ⅩⅩⅦ.(5R,6S)-(-)-及(5S,6R)-(+)-淡色库蚊产卵引诱信息素的立体选择性合成与手性亚砜不对称加成的立体化学

从R-(-)-正十三烯-3-醇2所得的R-(+)-醛5与R-(+)亚砜化合物6的不对称醇醛缩合得7a和7b(30∶1).7a经一系列转化得1a.从(5S,6R)-14出发,经两次构型翻转[(5S,6R)-15→(5S,6S)-16和(5S,6S)-17→(5R,6S)-14],得1a的对映体1b.光学活性α-苄氧基醛5与手性亚砜的不对称醇醛缩合,受手性亚砜的1,3-不对称诱导控制,而不是受醛5的1,2-不对称诱导控制.     

不对称Reformatsky反应的研究

分别将催化计量和化学计量的(1R, 2S)或(1S, 2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇衍生的手性氨基醇配体1应用于催化不对称Reformatsky反应, 研究了手性配体的结构及其用量与反应对映选择性的关系, 溶剂和底物改变对e.e.值的影响; 并设计与研究了双手性体系, 使该反应在催化量(25mol%)手性配体的作用下, 得到中等对映选择性; 另外, 还比较了不同的实验方法对反应的对映选择性的影响, 提出了手性催化循环机理和反应过渡态模型, 能较好地解释一系列实验事实。     

手性Schiff Base-Ti(OR)4配合物催化醛的不对称硅腈化反应

设计合成了新型手性Salen-Ti(OR)₄配合物催化剂,用其催化一系列醛的不对称硅腈化反应,得到了e.e.值为22.4%～87.1%的氰醇.催化剂中抗衡离子的Lewis碱强烈地影响催化活性,但对反应的对映选择性影响很小,并探讨了其不对称催化反应机理.     

用硅胶担载三氯化铁催化氧化偶联2-萘酚制备(±)2,2'-二羟基-1,1'-联萘

2,2'-二羟基-1,1'-联萘,由于存在受阻C-C键轴,可通过拆分获得对映体纯手性双膦配体BINAP的前体[1],或经不对称氧化转化成催化剂前体[2],或用作手性试剂,近年来备受人们的重视.     

(R)-α-萜品醇的不对称合成

在催化量的手性催化剂存在下，利用１－苯磺酰基－３－丁烯－２－酮与异戊二烯的不对称催化Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应，合成了（Ｒ）－α－萜品醇５，光学纯度值达到９２％．