离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应作用的研究及其应用——Ⅱ.反应微环境对协同增敏作用的影响

前文报导了阳离子-非离子混合表面活性剂对Cd-PAR和Al-CAS显色体系的协同增敏作用以及所观察到的一些现象,并进一步提出了协同增敏作用的主要内在原因可能由于混合胶束形成的看法。许多作者认为胶束体系能提供珍贵的反应介质,改变被增溶物的微环境,而阳离子型-非离子型混合胶束的形成是有多种力的作用下两种胶束的重新组合,因此被增溶物的微环境必将相应改变。     

胶束介质中的Wittig—Horner反应研究

近年来手性胶束及混合胶束的出现,使得胶束在模拟酶研究方面取得了长足的进展。胶束作为酶的一个简单模型,可催化多种复杂有机反应,已有的胶束催化有机反应大多数与生化反应有关,如酯的水解反应等,胶束催化碳负离子反应的研究却很少,非离子型胶束催化的碳负离子反应就更少,本文报导用聚乙二醇类表面活性剂形成的胶束来     

手性胶束的不对称诱导作用不对称苯偶姻缩合反应

胶束体系是模拟酶的简单模型之一。手性胶束对反应有手性诱导作用。在表面活性剂(1R，2S)-(-)-N-十二烷基-N-甲基麻黄素溴化物和(1R，2S)-(-)-N-十六烷基-N-甲基麻黄素溴化物形成的胶束体系中进行的苯偶姻缩合反应，生成了光学活性的α-羟基酮。     

有机溶剂化效应对多元配合物显色反应作用的研究 Ⅰ.有机溶剂对 M-CAS-CTMAB 体系显色反应微环境影响之初探

本文研究了有机溶剂加入后,表面活性剂增敏型体系微环境的变化。用核磁共振方法确定了有机溶剂分子与CTMAB胶束分子的作用部位。通过CTMAB溶液电导率测定及c.m.c值的测定,发现有机溶剂加入确实形成了一种新胶束。还研究了有机溶剂对显色反应速度的影响。并考察了体系微环境变化与相应显色液吸光度值的关系。我们的实验初步表明,有机溶剂的存在,改变了原有的CTMAB胶束,是增敏作用的重要因素,因而改变了发生显色反应的微环境。     

有机溶剂化效应对多元络合物显色反应作用的研究(Ⅱ)——有机溶剂对络天青S在胶束相分配系数的影响

前文曾报道有机溶剂化效应对增敏体系微环境的影响。本文从物理-有机化学及胶体化学角度,用分光光度法测定在有机溶剂存在下,铬天青S(CAS)在胶束和溶液间的分配系数(K_D),并考察分配系数与显色反应灵敏度的关系。     

表面活性剂在逆胶束酶反应系统中的作用机制

随着胶体界面科学与酶技术的发展,逆胶束酶反应系统作为酶等生物分子的高效分离或催化转化的介质体系,为分子生物技术的发展带来了新的机遇.表面活性剂分子特有的两亲性结构,能使微水相以纳米尺寸的水滴形式稳定在非极性有机溶剂中,为酶的活性保持提供了典型的类生物膜微环境.本文对逆胶束酶反应系统原理做简要介绍,并解析表面活性剂的浓度变化及其构型差异在逆胶束酶反应系统中的作用机制,综述近年来表面活性剂在逆胶束酶领域应用的最新成果,同时探讨了新型功能性表面活性剂在胶束酶学中的应用前景和研究趋势.     

全氟辛酸盐胶束对芘的加溶研究

胶束微观极性与微观粘度等微环境性质的研究近来已引起人们越来越广泛的注意。已有的研究工作主要限于碳氢表面活性剂体系,全氟表面活性剂体系的研究为数甚少。通常认为全氟表面活性剂有疏油性,因而对于全氟表面活性剂胶束能否加溶碳氢有机物,加溶部位胶束微环境性质如何,各种利用有机探针分子的光物理方法能否用于全氟胶束的物理化学性质的研究等问题很少有研究工作报道。本文研究了全氟辛酸盐胶束加溶芘的特性。实验     

Ni(Ⅱ)与吡啶偶氮染料络合物形成的胶束催化

本文用停止流动法研究了水溶液中十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,缩写SDS)胶束对Ni(Ⅱ)与吡啶偶氮染料(5-Bromopyridylazo diethylaminophenol and 3.5-dibromopyridylazo diethylaminophenol缩写为5-BrPADAP和3,5-2BrPADAP)络合物形成的动力学和胶束催化效应。动力学分析表明,胶束对于金属—配体络合物形成的催化作用主要是由于反应物在胶束表面区域的浓集效应;胶束的微环境既没有改变此络合反应的活化能,也没有改变反应途径。应用假相模型和的胶束催化概念,引入了配体有效反应浓度系数,从理论上定量地解释了SDS腔束对此络合反应的催化作用。     

手性有机小分子催化的最新进展*

手性有机小分子催化是近年来不对称催化领域发展起来的一个研究热点。手性有机小分子催化具有反应条件温和,环境友好,催化剂易于回收利用等优点,符合绿色化学的要求。本文根据手性有机催化剂活化模式的不同,从烯胺催化、亚胺催化、氢键活化、卡宾催化、相转移催化以及光化学等方面对近年来的有机小分子催化的进展,特别是中国学者的工作做一简要评述。重点通过对不同催化体系下催化剂和反应底物之间立体效应和电子效应的考察,发现控制反应立体选择性以及活化惰性底物的规律,进而设计更加高效的手性有机小分子催化剂,完善和拓展有机小分子催化的不对称合成。     

手性有机小分子催化最新进展

手性有机小分子催化是近年来不对称催化领域发展起来的一个研究热点。手性有机小分子催化具有反应条件温和,环境友好,催化剂易于回收利用等优点,符合绿色化学的要求。本文根据手性有机催化剂活化模式的不同,从烯胺催化、亚胺催化、氢键活化、卡宾催化、相转移催化以及光化学等方面对近年来有机小分子催化反应的进展,特别是中国学者的工作做一简要评述。重点通过对不同催化体系下催化剂和反应底物之间立体效应和电子效应的考察,发现控制反应立体选择性以及活化惰性底物的规律,进而设计更加高效的手性有机小分子催化剂,完善和拓展有机小分子催化的不对称合成。     

手性磷酸催化的有机催化不对称反应

手性磷酸是近年来发展起来的一类新型高效、高对映选择性的Brønsted酸类有机催化剂, 已成功应用于催化不对称Mannich反应、还原胺化反应、Pictet-Spengler反应、aza-Diels-Alder反应和aza-Ene反应等许多重要的有机合成反应. 手性磷酸催化剂分子内同时含有Lewis碱性位点和Brønsted酸性位点, 可同时活化亲电与亲核底物. 作为一种新型双功能有机催化剂, 手性磷酸具有较高的催化活性和对映选择性, 催化剂最低用量可达0.05 mol%. 对各类手性磷酸催化剂在有机催化不对称合成反应中的应用研究进展, 以及不对称诱导反应的机理、手性磷酸的分子结构及反应条件对其催化活性和不对称诱导活性的影响进行了评述.     

高分子支载手性催化剂在Michael反应中的研究进展

高分子手性催化剂用于不对称有机合成,它易与产物分离、可通过适当的处理后回收重复使用;具有毒性或气味的手性催化剂支载在高分子上后,使用更加安全和方便;而且,适当结构的高分子聚合物可以为不对称反应提供更有利的微环境,提高立体选择性.正是这些优点,高分子手性催化剂的研究越来越受到人们的关注.不对称Michael反应是形成手性碳-碳、碳-杂键的重要反应,在有机合成和药物合成中起着重要的作用.本文综述了近年来的高分子手性催化剂在Michael反应中的应用及最新进展.     

有机电解质在胶束催化聚苯乙烯氯甲基化反应中的作用

在实施聚苯乙烯氯甲基化反应的胶束催化体系中加入四丁基溴化铵 ((Bu)₄NBr, TBAB), 研究了有机电解质TBAB对胶束催化反应的影响规律. 实验结果表明, 在非离子表面活性剂NP-10及阴离子表面活性剂SDS的胶束催化体系中, TBAB的加入使聚苯乙烯氯甲基化反应的速率明显增大, 前者尤为突出；而在阳离子表面活性剂CTAB的胶束催化体系中, TBAB的加入几乎对反应速率无促进作用. 这种结果一方面归因于加入电解质TBAB会降低SDS的临界胶束浓度, 从而增强对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶能力；更主要的原因是TBAB的丁基与表面活性剂碳氢链间的疏水相互作用会使季铵离子(Bu)₄N⁺嵌入SDS的胶束之中, 结合到NP-10的胶束表面, 使SDS胶束的阴离子头基对亲核取代反应(控制步骤)的禁阻作用得以减缓, 使NP-10的胶束表面携带了正电荷, 显著促进亲核取代反应的进行, 而对于CTAB的胶束, 由于静电排斥作用, 季铵离子(Bu)₄N⁺不能接近CTAB的胶束, 故TBAB的加入对聚苯乙烯氯甲基化反应不产生作用.     

烯烃的有机催化不对称环氧化反应

介绍了用手性酮，手性亚胺盐为催化剂以及手性胺为催化剂前体的新型有机催化不对称环氧化反应。     

不对称Biginelli反应的研究进展

综述了金属配合物、有机小分子(手性磷酸、手性硫脲)、金属Lewis酸与有机小分子共催化及纳米材料催化不对称Biginelli反应的研究进展。详述了反应机理,分析了催化剂、底物及反应条件对产物收率和对映选择性的影响。参考文献52篇。     

1,4-二烯和醛的烯丙基碳氢不对称烷基化反应

利用钯配合物、有机胺和手性布朗斯特酸三元催化剂体系实现了α-取代丙醛参与的1,4-二烯烃的烯丙基碳氢不对称烷基化反应,以良好的产率、优良的区域选择性和立体选择性得到了结构多样的手性α-羰基化合物.此外发现非手性膦配体对钯配合物的催化活性和反应的选择性有十分显著的影响,为后续相关研究提供了新的思路.     

有机催化不对称Mannich反应

有机催化的不对称合成反应是目前研究最为活跃的领域之一.不对称Mannich反应是合成光学活性β-氨基羰基化合物的有效手段.目前报道的催化不对称Mannich反应的有机催化剂主要有脯氨酸及其衍生物、手性磷酸、手性(硫)脲和金鸡纳碱衍生物等,取得了良好的催化活性和对映选择性.本文评述了各类有机催化剂在有机催化不对称Mannich反应中的应用研究进展,以及不对称诱导反应的机理、催化剂分子结构及反应条件对其催化活性和不对称诱导作用的影响.     

含有手性BINAP基团的共轭微孔聚合材料应用于喹啉高效不对称氢化反应

喹啉不对称氢化反应是不对称氢化研究的重点之一。其氢化产物四氢喹啉不仅是重要的有机合成中间体,同时也是自然界中生物碱的结构单元和生物活性化合物。周永贵研究组首次报道了手性(R)-MeO-Biphep/Ir体系成功用于喹啉的不对称催化,取得了非常好的反应结果。随后他们对喹啉底物进行了拓展,包括拥有特殊取代基的喹啉衍生物,均取得了良好的反应结果。后来多个研究组对该反应进行了深入研究并开发出了多个不同手性膦配体的Ir催化体系。虽然喹啉不对称氢化反应取得了很大的发展,但是该均相反应体系只能在高的反应催化剂用量下才能实现好的结果。进一步研究发现手性配体与金属Ir络合后形成反应活性物种,但后者可发生二聚或三聚,生成的产物是不具有催化活性的,从而导致了反应体系需要高的催化剂的用量。为此人们做了大量研究。范青华研究组通过对BINAP基团上嫁接大空间位阻的枝状分子合成了一系列新的手性BINAP配体,在与Ir络合后,表现出远高于均相催化剂的反应活性,且可循环利用。在该体系中,大位阻的枝状分子起到了阻隔活性物种二聚、三聚的作用,因而提高了反应活性。后来周永贵研究组也尝试通过改变有机配体的方法来实现高的反应活性。他们选择改变手性双膦配体上P原子所连接有机配体的空间位阻来实现对活性物种多聚的控制。实验同样取得了很好的反应效果。对于均相反应体系,我们只能通过这种改变有机配体空间位阻的方式来降低活性物种多聚的可能性,那么如何彻底阻止这种多聚呢？非均相体系给我们提供了很好的研究思路,但如何将非均相体系引入到喹啉不对称氢化反应体系当中成为了难点。
　　共轭微孔聚合物(CMPs)的发展使得手性催化体系很容易从均相转变到非均相。这种材料具有较高的比表面积和固定的开放孔道结构,可应用于非均相催化中。且制备相对容易。我们可以将手性双膦配体作为材料制备配体嫁接到CMPs材料当中。在这种材料当中,手性配体会以有序、空间分离的方式分布,在与Ir配合后应用于喹啉不对称氢化反应中,从而从根本上避免了活性物种多聚的可能因此反应活性提高。我们曾首次成功合成了一系列含有手性(R)-Binap基团的共轭微孔聚合材料-BINAP-CMPs,并将其用于β-酮酸酯的不对称氢化反应当中,取得了很好的催化效果。手性BINAP基团均匀、有序地分散于该材料中。我们尝试利用BINAP-CMPs固有的空间隔离效应,将其应用于喹啉的不对称氢化反应中,结果表明,在相同条件下,非均相BINAP-CMPs/Ir催化体系的TOF值是340 h–1,是均相BINAP/Ir体系(100 h–1)3倍,反应的对映体选择性与均相相当;另外该催化体系多循环利用次后仍可以保持高的反应活性。我们还发现材料结构性质对反应结果的影响很大,材料的比表面积和孔容更大反应结果更好。     

有机催化的不对称傅克烷基化反应

傅克烷基化反应是对芳香化合物衍生化的最为有效的方法之一, 而不对称傅克烷基化反应则提供了合成手性芳基衍生物的直接途径. 综述了近年来手性有机小分子催化的不对称傅克烷基化反应的研究进展.     

芘荧光探针法研究C60-胶束水溶液体系的微环境性质

首次运用芘荧光探针法考察了Ｃ６０－胶束水溶液体系的微环境性质,发现Ｃ６０的介入可以改变非离子表面活性剂所形成胶束的结构而破坏胶束的有序情,从而使胶束的体积变大。Ｃ６０能显著猝灭芘单分子的荧光,而几乎不会破坏芘单体与其激基二聚体的平衡,表明Ｃ６０主要是同芘单分子之间发生ＣＴ作用。同时Ｃ６０对芘单分子荧光的猝灭在有机体系中主要呈现静态猝灭而在胶束体系中则主要呈现动态猝灭。