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%).     

新型手性Salen配体及其与Ti,Ga配合物的合成

基于手性1,2-环己二胺Salen配体在不对称合成中具有极重要的地位,其与金属离子形成的手性配合物催化许多不对称反应,取得了好的结果.因此此类催化剂的合成及其应用研究一直是不对称合成中的一个热点.     

手性双核Salen配合物的谱学性质

合成了四个新型的手性双核(R,R)Salen配合物[(Cu)2L•H2O(2), (Ni)2L(3), (Zn)2L•H2O(4), (MnCl)2L•2H2O(5)], (其中L是由(R,R)环己二胺、 3,5-叔丁基水杨醛、 5,5’-亚甲基二水杨醛为原料合成的手性二聚Salen配体(1)).用元素分析、NMR、FT-IR、UV-Vis、CD光谱对配体和配合物进行了表征.在与单核的Salen配体和配合物比较的基础上，详细讨论了红外光谱、电子吸收光谱、圆二色光谱性质.发现双核配体和配合物的电子吸收光谱吸收峰的位置和形状与单核的配体和配合物基本一致，而吸收峰的强度有近似两倍的关系.另外， 用激子偶合理论解释了此类手性化合物圆二色谱的Cotton效应和Cotton分裂. Cotton分裂的方向依赖于环己二胺的构象.(R,R)环己二胺决定了Salen化合物的手征性为负， Cotton分裂的正负两部分分别处于高能区和低能区.     

新型水溶性手性Salen配合物的合成及性质研究

合成并表征了新型水溶性手性Salen 配体(R,R)-N,N’-二{4-[2-(三甲胺基)乙氧基]水杨醛}-1,2-环己二胺二高氯酸盐(L)及金属配合物ML [M＝Zn(II), Cu(II), Ni(II), Co(II), Fe(III), Mn(III)]. 讨论了手性配体L及配合物ZnL的电子光谱和圆二色光谱性质, 用UV-Vis光谱滴定和CD光谱滴定法研究了ZnL对手性氨基酸对映异构体的分子识别. 测定了主体ZnL与客体氨基酸轴向配位反应的配位数(n)、缔合常数(K)及热力学函数 测得缔合常数的大小顺序为KPhe＞KVal＞KThr. 研究发现反应是放热、熵减小的过程. 用凝胶电泳的方法初步研究了此类手性金属配合物在H2O2存在下对DNA的裂解作用.     

手性Salen及Ga(Salen)催化苯基锂对环氧环己烷对映选择性开环反应

合成了14个含1,2-环己二胺、1,2-二苯基乙二胺或邻苯二胺的手性Salen化合物, 研究了手性Salen直接催化苯基锂对环氧环己烷的不对称开环反应, 结果表明二胺的结构和苯环上3,3'-位取代基对反应的对映选择性有很大的影响. 用Salen与 Me₃Ga原位生成的Ga(Salen)催化苯基锂对环氧环己烷的不对称开环反应, 与用Salen直接催化相比, 得到了更好的化学产率和对映选择性. 当用Ga(Slane) 15为催化剂时, 最佳ee值为73%.     

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.     

具有不同电荷和手性的Co(Ⅲ)配合物跨人红细胞膜的动力学研究

研究了4种不同电荷的Co(Ⅲ)金属配合物跨人红细胞膜的动力学,并测定了它们跨人红细胞膜的一级反应动力学速率常数,发现[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率明显高于[Co(en)₃]³⁺,[Co(en)₂(C₂O₄)]⁺和[Co(en)(C₂O₄)₂]^-,后3种配合物的跨膜速率常数随正电荷的减少略有增加,跨膜机制为简单扩散.[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率受阴离子通道抑制剂DIDS明显抑制,抑制率为51.95%,推测其跨膜机制为部分经阴离子通道协同简单扩散过膜.人红细胞摄入L-[Co(C₂O₄)₃]^3-的速率明显大于D-[Co(C₂O₄)₃]^3-,显示了一定的手性选择性.     

聚甲基丙烯酸羟乙酯负载手性Mn(III)salen配合物催化α-甲基苯乙烯的不对称环氧化反应(英文)

在手性Mn(III)salenCl配合物的5和5'位上引入氨基醇,将其通过轴配位作用负载于聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)上,并用于离子液体[bmim]PF6中,催化α-甲基苯乙烯的不对称环氧化反应.结果表明,该催化剂表现出良好的催化活性和区域选择性,对映体过量值(ee)和产率可分别达80%～91%和84%～92%,循环使用5次后催化活性没有明显降低.这可归结为氨基醇和环己二胺中手性碳原子间相互协同作用.     

环己二胺类手性席夫碱配体的合成与表征

以(R,R)-1,2-环己二胺为手性源,同水杨醛及带有叔丁基,溴或硝基的取代水杨醛反应合成了5个手性席夫碱配体。其结构经^1H NMR,^13C NMR,IR和MS表征,并测定了其熔点和比旋光度。     

MCM-41负载手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物的制备及其对不对称环氧化的催化性能

 三乙氧基硅丙胺与介孔分子筛MCM-41表面的羟基在甲苯中回流反应得到氨丙基官能团化的MCM-41, 再利用氨基与Salen-Mn(Ⅲ)上的活性酯基生成酰胺键,将手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物负载到MCM-41上,实现了手性均相催化剂的多相化. 分别利用FT-IR, DR UV-Vis, XRD, ICP和N2吸附等手段对负载型催化剂进行了表征. 结果表明,手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物成功负载到MCM-41上,但MCM-41和手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物固有的结构保持不变. 以次氯酸钠和间氯过氧苯甲酸为氧化剂,考察了负载型催化剂对1,2-二氢萘不对称环氧化反应的催化性能,结果表明,负载型催化剂的催化活性比相应均相催化剂的低,但对映体选择性有所提高. 在NaClO/PyNO氧化剂体系中20 ℃反应12 h, 1,2-二氢萘环氧化物的收率达45.9%, 对映体过量值为84.3%. 负载型催化剂在循环使用5次后Mn的流失达34%.     

糖衍生的手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物的合成及其在不对称环氧化中的应用

利用1,2:5,6-二氧-异丙叉基-3-氧-亚甲基-[5-(3-叔丁基-2-羟基苯甲醛)]-α-D-呋喃葡萄糖与(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺缩合生成新型手性Salen配体,再与Mn3 配位制得糖衍生的手性Salen-Mn(Ⅲ)配合物.利用核磁共振波谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和元素分析方法对配体和配合物进行了表征.分别以NaClO和间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂,考察了该配合物催化烯烃不对称环氧化反应的性能.结果表明,在配体羟基的对位引入手性糖基对催化效果有一定的影响.并且以m-CPBA为氧化剂考察了催化剂在离子液体[bmim]PF6中苯乙烯环氧化反应的循环使用性能.催化剂在使用四次后,对映体过量值仍能达到51%.     

非血红素铁、锰配合物催化烯烃不对称环氧化反应研究进展

手性环氧化物是重要的有机反应中间体.金属氧化酶催化的氧化反应通常具有高效、高选择性、反应条件温和和绿色的特点,模拟其中的非血红素铁加氧酶设计合成一系列手性四氮铁锰配合物催化烯烃不对称环氧化反应成为获得高产率、高对映选择性的手性环氧化物的一个重要方法.本文综述了近年来非血红素手性四氮铁锰配合物催化烯烃不对称环氧化反应的研究进展及相应的机理研究.     

手性二氧大环多胺铜离子配合物的电化学研究

含氧大环多胺是一类含有酰胺结构的特殊的大环多胺,兼有寡肽和大环多胺的双重结构特征,是一类性质独特的大环配体.由于其可以根据不同的质子化状态与不同的分子、离子选择性配位,因而受到人们的关注.Kimura等对于非手性的含氧大环多胺金属配合物的电化学性质进行了广泛而深入的研究,但至目前为止,有关手性含氧大环多胺金属配合物电化学行为的研究还鲜有文献报道.本工作利用循环伏安法,在不同pH值条件下对我们新合成的手性二氧大环四胺及其衍生物(图1)铜离子配合物的电化学行为进行了研究,探讨该类化合物在酶的模拟、不对称催化等方面潜在的应用价值.     

手性低聚环状salen-Mn(Ⅲ)配合物的合成及其催化烯烃不对称环氧化反应的性能

 合成了新型二水杨醛衍生物,将其与(1R,2R)-环己二胺缩合制备出手性低聚环状salen配体,该配体再与Mn3+配位制得手性低聚环状salen-Mn(Ⅲ)配合物. 利用核磁共振光谱、傅里叶变换红外光谱、紫外可见光谱、凝胶渗透色谱和元素分析等手段对配体和配合物进行了表征. 分别以NaClO和间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂,考察了该salen-Mn(Ⅲ)配合物催化烯烃不对称环氧化反应的性能. 结果表明,该配合物对顺-β-甲基苯乙烯的不对称环氧化反应具有很好的催化性能,产物选择性达96%, ee值达78%. 以顺-β-甲基苯乙烯为底物,m-CPBA为氧化剂,考察了该配合物催化剂的循环使用性能.     

厚体液膜动力学拆分普萘洛尔外消旋体

以S,S-酒石酸正十二酯和H3BO生成的配合物为手性载体, 通过量热分析结果初步证明该配合物的存在, 采用厚体液膜拆分了普萘洛尔外消旋体. 考察了S,S-酒石酸十二酯浓度和水相pH值对拆分性能的影响, 优化了其拆分操作条件, 同时进行了动力学分析. 得出厚体液膜拆分的一般规律, 即其拆分属于动力学拆分过程, 适当提高手性载体的浓度有利于提高对映单体流量和拆分的立体选择性, 水相pH值对于拆分性能有着重要的影响. 其拆分过程中萃取反应过程为控速步骤, 对映单体的跨膜传递可以用两个串联的准一级不可逆过程进行描述.     

新型手性环状胺膦配体的设计合成及在酮的不对称还原中的应用

新型手性配体的设计合成是不对称催化研究的重要内容,其中手性胺膦配体因同时含有"软"的磷原子和"硬"的氮原子而具有丰富的配位化学性能和优秀的不对称诱导能力.本文总结了本研究组最近设计合成的手性环状胺膦配体的制备、表征及其在铁催化酮的不对称还原中的应用.手性1,2-环己二胺与双(2-甲酰基苯基)苯基膦通过[2+2]环缩合反应能够顺利获得手性22元环的亚胺膦配体21,该配体经Na BH4还原后生成大环胺膦配体22.利用手性大环胺膦配体22与Fe3(CO)12原位生成的催化体系,能够高活性、高对映选择性地实现包括杂环芳香酮在内50多种酮的不对称转移氢化和不对称氢化反应,其S/C(底物与催化剂的摩尔比)最高可达5000:1,产物手性芳香醇的光学纯度高达99%ee.     

手性金属配合物d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-经Caco-2细胞单层模型的转运吸收

采用动力学研究方法测定了手性金属配合物d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-跨Caco-2细胞单层的转运速率. 研究发现, 由于金属配合物的手性差异, 导致d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-经Caco-2细胞单层的转运速率明显不同; 手性金属配合物经Caco-2细胞单层转运吸收时存在手性选择性, 表明小肠对手性金属配合物药物可能有选择性吸收; d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-经Caco-2细胞单层的转运依赖浓度梯度驱动, 说明该对映体配合物经Caco-2细胞单层转运吸收时存在简单扩散的转运方式.     

催化不对称[8+2]环加成反应构建环庚三烯并吡咯烷-3,3'-吲哚酮

设计了azaheptafulvenes作为偶极子与N-Boc-3-烯基吲哚酮反应,用来构建螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.在1mol%手性氮氧-Ni(II)配合物催化剂条件下,该不对称[8+2]环加成反应以高的收率(90%~99%收率),好的非对映选择性(高达97∶3 dr)和优异的对映选择性(92%~99%ee)得到手性环庚三烯并螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.     

2,2-联吡啶-1,1-二氧化物与Mn(Ⅱ)的三聚体配合物的合成及性能

Mn(Ⅱ)能与许多氮氧化合物形成配合物,Wilde对Mn(Ⅱ)与2,2-联吡啶及1,1-二氮杂菲的均配配合物作过详细研究[1,2];Mn(Ⅱ)与2,2-联吡啶-1,1-二氧化物(bipyO2)的配合物也有综述[3]. Mn(Ⅱ)与bipyO2的配合物大多是以ClO-4、NO-3、[PtCl4]2-为阴离子,少数是卤离子. 它们均形成配位体数目为3的单核螯合物,这些配合物是在水或乙醇中合成的. Mn(Ⅱ)与bipyO2的多核聚合物还未见报道. 本文用DMF为溶剂,以无水MnCl2和2,2-联吡啶-1,1-二氧化物为原料,合成了Mn(Ⅱ)与bipyO2的三聚体配合物. 测定了其组成,并发现该配合物对较高浓度的氨气有很好的敏感性和选择性.     

稀土-氨基多羧酸配合物的配位结构及变化规律Ⅰ氨基三乙酸(nta)、乙二胺四乙酸(edta)和反式-1,2-环己二胺四乙酸(cydta)系列

本文综述了稀土金属离子与一系列氨基多羧酸配体(如nta(=氨基三乙酸),edta(=乙二胺四乙酸),cydta(=反式-1,2-环己二胺四乙酸),dtpa(=二乙三胺五乙酸)和ttha(=三乙四胺六乙酸)等)形成配合物的分子结构和晶体结构,发现了这些配合物的配位规律和结构变化,说明了稀土金属离子象其它过渡金属离子一样,与氨基多羧酸配体形成配合物的配位数和配位结构取决于稀土金属离子的离子半径,电子结构和配体形状以及配电离子等。