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%).     

四氮金属配合物仿生催化不对称氧化研究进展

非血红素四氮锰、铁配合物催化的不对称氧化反应是有机合成化学中的重要转化.这类催化剂通过模拟自然界中金属酶的结构与功能特点实现了高效的催化不对称氧化,成功地在产物分子中引入手性中心,从而构建出一类有潜在应用价值的化合物.在这些四氮配体的设计中, N,N’-二甲基-1,2-环己二胺、联吡咯和脯氨酸的衍生物是主要的二胺骨架,与吡啶、苯并咪唑侧基的不同组合可以制备出各种催化活性的仿生配合物.同时配体取代基的调整也会对不对称氧化反应产生巨大的影响.给电子基和大位阻羧酸效应显著提高了仿生催化不对称氧化反应的效率和对映选择性.我们综述了近年来非血红素锰、铁配合物催化不对称氧化反应的研究进展,主要包含N,N’-二甲基-1,2-环己二胺、联吡咯和脯氨酸的衍生物作为二胺骨架,吡啶和苯并咪唑作为侧基的四氮配合物的结构设计以及配体结构对不对称环氧化和C-H键氧化反应活性的影响,并对该领域的发展前景做出了展望.     

非官能化烯烃的不对称催化环氧化反应

手性环氧化合物是有机合成的重要中间体,由于三元杂环的张力使其很容易与各种亲核试剂作用,通过官能团转化反应,可以从环氧化物制备一系列不同结构的手性化合物.烯烃的不对称环氧化反应可以使潜手性的烯烃转化为带有手性碳的环氧化合物,在医药、农药、香料等精细化学品的合成上具有非常重要的意义.非官能化烯烃经手性催化剂诱导的不对称环氧化反应是获得光学纯手性化合物的有效方法.这些手性催化剂包括生物酶、金属卟啉、金属Salen配合物以及有机小分子催化剂.本文综述了这几种催化剂催化的非官能化烯烃不对称催化环氧化反应近几年的研究进展,介绍了催化剂的催化机理,并就其发展趋势提出了构想.     

非血红素N4配体Mn(III)配合物催化烯烃的不对称环氧化反应

利用Mn(OAc)3与手性四氮配体制备了非血红素N4配体的Mn(Ⅲ)配合物,并将其应用于催化α,β-不饱和烯酮和简单烯烃的不对称环氧化反应,考察了氧化剂H2O2的量和添加剂HOAc的量等条件对反应结果的影响,研究了该催化剂的底物适用范围,获得了51%~94%的ee值.     

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.     

苯环上氯取代位对四苯基金属卟啉催化烯烃环氧化性能的影响

以苯乙烯、环己烯和反式二苯乙烯为烯烃底物,以双氧水、叔丁基过氧化氢和异丙苯过氧化氢为氧化剂,以苯环上对位和邻位氯取代的四苯基金属卟啉为仿生催化剂,对烯烃的催化环氧化反应进行了对比研究.讨论了不同氯取代位的四苯基金属卟啉对烯烃环氧化性能的影响.实验结果表明,在没有助催化剂存在下,邻位氯代的四(2,6-二氯苯基)铁(锰)卟啉对烯烃的环氧化具有优异的催化性能,烯烃底物的转化率和环氧选择性都比对位氯代的四苯基铁(锰)卟啉高,且反应条件温和.其中FeⅢ(TDCPP)Cl的催化性能最好,环氧化选择性最高,催化氧化苯乙烯时,环氧苯乙烷的选择性达到了90.4%.相同金属离子不同配体的金属卟啉传递氧原子的能力为TDCPP>T(p-Cl)PP>TPP.氧化剂的结构对环氧化物的选择性有较大影响.过氧键连有吸电子基团的异丙苯过氧化氢对环氧化物的选择性最高.根据实验结果,对金属卟啉催化环氧化机理进行了分析.     

Effect of Phenyl CI Substituent Position on the Catalytic Performance for Olefin Epoxidation of Tetraphenylmetalloporphyrins

以苯乙烯、环己烯和反式二苯乙烯为烯烃底物,以双氧水、叔丁基过氧化氢和异丙苯过氧化氢为氧化剂,以苯环上对位和邻位氯取代的四苯基金属卟啉为仿生催化剂,对烯烃的催化环氧化反应进行了对比研究.讨论了不同氯取代位的四苯基金属卟啉对烯烃环氧化性能的影响.实验结果表明,在没有助催化剂存在下,邻位氯代的四（2,6-二氯苯基）铁（锰）卟啉对烯烃的环氧化具有优异的催化性能,烯烃底物的转化率和环氧选择性都比对位氯代的四苯基铁（锰）卟啉高,且反应条件温和.其中FeⅢ（TDCPP）Cl的催化性能最好,环氧化选择性最高,催化氧化苯乙烯时,环氧苯乙烷的选择性达到了90.4%.相同金属离子不同配体的金属卟啉传递氧原子的能力为TDCPP〉T（p-Cl）PP〉TPP.氧化剂的结构对环氧化物的选择性有较大影响.过氧键连有吸电子基团的异丙苯过氧化氢对环氧化物的选择性最高.根据实验结果,对金属卟啉催化环氧化机理进行了分析.     

聚苯乙烯负载手性 Salen-Mn(Ⅲ)配合物的制备及其对不对称环氧化反应的催化性能

通过多步接枝法将手性 Salen-Mn(Ⅲ)配合物负载到聚苯乙烯树脂上.以NaClO为氧化剂,考察了该负载手性配合物对α-甲基苯乙烯、二氢化萘、Cis-β-爷甲基苯乙烯、苯乙烯等非官能团化烯烃不对称环氧化反应的催化性能.结果表明:负载后催化剂的催化活性和环氧化物的对映体过量值比负载前都有所降低,循环使用 3 次后出现明显的失活现象.     

大位阻手性吡咯烷(salen)Mn(Ⅲ)配合物在烯烃不对称环氧化反应中的应用

设计合成了具有大位阻的手性吡咯烷(salen)Mn(Ⅲ)配合物Mn3,并研究了其在NaClO水/有机两相氧化体系中催化烯烃的不对称环氧化反应性能。具有叔胺基团的配合物Mn3具有比Jacobsen催化剂更高的反应活性、以及近似的产率和略高的对映选择性。尤其是过量CH_3I的加入可以极大地缩短环氧化反应的时间,而高产率和高对映选择性依然保持。     

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。     

Synthesis and metal complexes of chiral c(2)-symmetric diamino-bisoxazoline ligands

A synthetic route to tetradentate chiral N(4) ligands has been developed with the aim to study the potential of corresponding iron and manganese complexes as catalysts for enantioselective epoxidation. These ligands, which contain two oxazoline rings and two trialkylamino groups as coordinating units, are readily prepared in enantiomerically pure form by the reaction of chiral 2-chloromethyloxazolines with achiral N,N'-dimethylethane-1,2-diamine or chiral (R,R)-N,N'-dimethylcyclohexane-1,2-diamine. The ligands derived from N,N'-dimethylethane-1,2-diamine reacted with anhydrous metal halides MnCl(2) and FeCl(2) in a stereoselective manner to give octahedral mononuclear complexes that have the general formula Delta-[(L)MCl(2)]. In contrast, the ligands derived from N,N'-dimethylcyclohexane-1,2-diamine formed complexes with different coordination modes depending on the diastereomer employed: in one case the metal ion was found to be pentacoordinate, in the other case a hexacoordinated complex was observed. The structure of a series of Fe and Mn complexes was determined by X-ray analysis. The coordination chemistry of these ligands was further studied by X-ray and NMR analyses of the diamagnetic isostructural complexes [(L)ZnCl(2)]. Analogous ionic complexes, which were prepared by removing chloride with silver trifluoromethanesulfonate or hexafluoroantimonate, were tested as catalysts for the epoxidation of olefins.     

Efficient epoxidation reaction of terminal olefins with hydrogen peroxide catalyzed by an iron (II) complex

A highly active iron (II) complex that catalyzed epoxidation of terminal olefins with hydrogen peroxide was described. The catalytic system displayed excellent catalytic ability for the selective oxidation of terminal olefins to epoxides with high selectivity (up to 97.8%) in CH₃CN at 25?°C. The catalytic activity of three similarly structural iron (II) complexes was comparatively studied. The effect of various auxiliary ligands on epoxidation was investigated in detail.     

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。     

手性双哌啶衍生物用于甲基三氧化铼催化烯烃不对称环氧化反应

以N-烷基-4-哌啶酮为原料,制备了几个手性双哌啶衍生物配体.以尿素-过氧化氢复合物(UHP)为氧化剂,甲醇为溶剂,将这些配体用于甲基三氧化铼(MTO)催化的前手性烯烃的环氧化反应,考察了各种反应参数对催化剂催化性能的影响.结果表明,手性双哌啶衍生物的加入可降低MTO的催化活性,但可提高环氧化物的选择性;这些配体对前手性烯烃的环氧化反应有较低的手性诱导作用,对映体过量值(ee值)只有4%-11%.讨论了对映选择性低的原因.     

Alkene epoxidation catalysed by binuclear manganese complexes

Binuclear manganese(II) complexes with macrocyclic ligands have been synthesized by template Schiff base condensation of diethylenetriamine and pentane-2,4-dione or 1,3-diphenyl-propane-1,3-dione. Catalytic epoxidation of simple olefins with hydrogen peroxide and t-BHP were studied using the above manganese complexes in the presence of a base. The influence of reaction temperature, the additive methanol and the cocatalyst had been investigated. The major products of the oxidations were the epoxides. The new manganese complexes showed significant catalytic activities for the epoxidation of alkenes using hydrogen peroxide as oxidant and ammonium acetate as cocatalyst.     

含羧基双氮席夫碱配体对甲基三氧化铼催化烯烃环氧化反应的影响

摘要: 以2-吡啶甲醛与氨基苯衍生物缩合制备了3个双氮席夫碱配体,对其结构进行了表征。将这些席夫碱配体用作甲基三氧化铼(MTO)催化30% H2O2环氧化烯烃反应的添加物,研究了席夫碱结构对MTO催化性能的影响。结果表明,含有吸电子的羧基的双氮席夫碱配体由于具有适宜的配位能力和酸性,可显著提高MTO催化烯烃环氧化反应选择性,而反应速率没有明显降低,并且在低温下对MTO催化性能的改进更好;不具吸电子基羧基的双氮席夫碱配体尽管可以提高环氧化物的选择性,但同时却降低了MTO的催化活性。