新型手性二茂铁P,N配体的合成与应用
由于二茂铁及其衍生物具有较好的热稳定性、化学稳定性、易衍生性和氧化还原可逆性等特点，因此被广泛应用于医药、材料、催化剂、电化学等领域。在医药领域中，具有S和R构型的手性药物，因“反应停事件”的前车之鉴，需要进行构型筛选，得到更多的无毒副作用的单一构型。而不对称催化反应恰好可以解决这个问题，因此被广泛应用于手性药物的合成中。由于二茂铁衍生物具有独特的性质，可以构成多手性中心，与不同的金属中心络合制成许多新型不对称催化剂的特点，常被应用于手性药物的不对称催化合成反应中。查阅大量资料后，本课题组选用二茂铁P,N配体作为目标产物。鉴于目前大多数的二茂铁P,N配体，都是由一个面手性和一个中心手性构成，为了进一步拓宽二茂铁P,N配体的应用范围，本课题做了以下两个工作： （1）新型手性二茂铁P,N配体的合成 本课题组以(R)-Ugi’s胺为基础结构合成了三种新型的手性P,N配体5a、5b和5c，以(R)-N,N-二甲基-1-二茂铁基乙胺酒石酸为原料，经NaOH溶液水解、正丁基锂锂化引入二苯基膦、与酸酐反应、氨解反应、与苯乙酮衍生物反应、硼氢化钠还原反应，共6步反应得到一系列新型的多手性中心的二茂铁P,N配体。这些新型手性P,N配体具有多手性中心、空间立体效应和电子效应精细可调等优点。这些中间体和手性P,N配体5a、5b和5c通过1HNMR、13CNMR表征，另外，手性P,N配体还通过MS(ESI)、旋光仪等进行结构表征。同时，我们利用蒸发溶剂法培养并得到了5a的单晶，并利用X-ray单晶衍射(SXRD)对其进行了晶体结构测定。我们尝试将化合物3与苯丁酮和异丁酰苯分别反应制备席夫碱4d、4e，遗憾的是并未得到相应化合物。在氢化时，我们选用硼氢化钠氢化，与过渡金属催化氢化相比，该反应条件简单、温和，且反应产物构型较单一。 （2）手性二茂铁P,N配体在苯甲醛亚胺酯与马来酸二甲酯的不对称1,3-偶极环加成反应中的催化研究 先用苯甲醛与甘氨酸甲酯盐酸盐制备亚甲胺叶立德，再将手性二茂铁P,N配体5a、5b和5c与中心金属络合形成的催化剂用于不对称1,3-偶极环加成反应，在实验过程中，以苯甲醛亚胺酯与马来酸二甲酯的反应为研究对象，以碳酸钾为碱，催化剂用量为3%(摩尔分数)，收率由柱层析分离后计算，ee值由HPLC测定。本课题组考查了中心金属，手性二茂铁P,N配体5a、5b和5c，溶剂以及温度对该反应的影响。结果发现，新型手性二茂铁P,N配体与中心金属络合形成的催化剂应用于苯甲醛亚胺酯与马来酸二甲酯的不对称1,3-偶极环加成反应中，在DCM为溶剂，AgOAc为中心金属，温度为0℃下，用5a为手性配体，成功获得92%的ee值和90%的产率。 总而言之，本文主要以(R)-Ugi’s胺为基础结构合成了三种新型的手性P,N配体5a、5b和5c，并将其与中心金属配位形成的催化剂应用于亚胺酯与马来酸二甲酯的不对称1,3-偶极环加成反应中，获得了优秀的ee值和收率。
手性二茂铁P,N配体;(R)-Ugi’s胺;乙胺酒石酸;正丁基锂锂化;酸酐反应
武汉纺织大学
硕士
纺织工程
薛志勇
2021
中文
O641.4;O643.3
2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）