本文關(guān)鍵詞：4,5-甲基-L-脯氨酸的合成及其催化不對(duì)稱Aldol反應(yīng)的性能研究

  更多相關(guān)文章： 有機(jī)小分子催化劑 trans-4 5-甲基-L-脯氨酸 cis-4 5-甲基-L-脯氨酸 沙格列汀 不對(duì)稱Aldol反應(yīng)

【摘要】：有機(jī)小分子催化劑具有容易制備、高效、價(jià)格低廉、穩(wěn)定和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。其中,脯氨酸類催化劑近年來(lái)更是受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。然而,脯氨酸類催化劑依然存在不足,如：催化劑合成修飾困難,催化劑用量過(guò)高,催化效果不理想等。因此,開發(fā)新型高效、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、易于獲得的脯氨酸類催化劑并成功應(yīng)用于不對(duì)稱催化反應(yīng)就顯得十分重要。4,5-甲基-L-脯氨酸是治療糖尿病藥沙格列汀的關(guān)鍵中間體,它的兩個(gè)異構(gòu)體cis-4,5-甲基-L-脯氨酸和trans-4,5-甲基-L-脯氨酸在基于脯氨酸的基本骨架上,還擁有一個(gè)剛性的三元駢環(huán)及兩個(gè)順式結(jié)構(gòu)的手性橋頭碳?xì)?在不對(duì)稱催化反應(yīng)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文成功合成了4,5-甲基-L-脯氨酸并系統(tǒng)地研究了其在不對(duì)稱Aldol反應(yīng)中的催化性能,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)以L-焦谷氨酸為原料,經(jīng)酯化反應(yīng)、Boc保護(hù)、還原、消除、環(huán)丙化、拆分、酯水解、脫氨基保護(hù)等步驟成功合成出了cis-4,5-甲基-L-脯氨酸和trans-4,5-甲基-L-脯氨酸。該制備方法擁有原料價(jià)廉易得,容易分離、純化,環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了現(xiàn)有制備方法中的不足,不僅給沙格列汀的合成提供依據(jù)和參考,還可以作為有機(jī)小分子催化劑催化不對(duì)稱反應(yīng),具有非常好的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。(2)我們考察了4,5-甲基-L-脯氨酸對(duì)于目前研究較多的丙酮與對(duì)硝基苯甲醛的Aldol模板反應(yīng)的催化效果。系統(tǒng)研究了催化劑異構(gòu)體、催化劑用量、反應(yīng)添加劑、添加劑用量、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度等反應(yīng)因素對(duì)催化效果的影響。結(jié)果表明,在最優(yōu)的反應(yīng)條件下,即trans-4,5-甲基-L-脯氨酸為催化劑(5 mo1%),苯甲酸為添加劑(2 mo1%),N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為反應(yīng)溶劑,-20℃下反應(yīng)時(shí),丙酮與對(duì)硝基苯甲醛的Aldol產(chǎn)物獲得了99%ee值的對(duì)映選擇性和85%的產(chǎn)率。(3)我們進(jìn)一步拓展底物,探索了4,5-甲基-L-脯氨酸催化丙酮與多種醛底物的普遍適用性,主要包括芳基取代類醛、雜環(huán)取代類醛以及烷基取代類醛。研究結(jié)果表明,芳基取代類醛底物,反應(yīng)都能獲得較高的產(chǎn)率(81%-95%)和較好的對(duì)映選擇性(ee值95%-99%),更進(jìn)一步來(lái)說(shuō),芳環(huán)上為吸電子取代基和取代基為對(duì)位取代基時(shí),催化劑的催化性能更好。對(duì)于雜環(huán)取代類醛底物,催化劑的催化效果明顯下降(75%的產(chǎn)率和80%ee值的對(duì)映選擇性)。而對(duì)于烷基取代類醛,如異丁醛底物經(jīng)過(guò)15h的催化,只獲得了痕量的產(chǎn)物(產(chǎn)率6%)。(4)我們討論了4,5-甲基-L-脯氨酸催化環(huán)己酮對(duì)多種醛底物包括芳基取代類醛、雜環(huán)取代類醛的反應(yīng)時(shí)的催化性能。結(jié)果表明,反應(yīng)的Aldol產(chǎn)物在最優(yōu)的反應(yīng)條件下都能獲得較高的產(chǎn)率(86%-92%)和較好的對(duì)映選擇性(ee值86%-99%)。我們還進(jìn)一步拓展酮底物,討論了4,5-甲基-L-脯氨酸對(duì)其它環(huán)酮與對(duì)硝基苯甲醛的反應(yīng)的適用性。結(jié)果表明,1-四氫萘酮與對(duì)硝基苯甲醛的Aldol產(chǎn)物在trans-4,5-甲基-L-脯氨酸的催化作用下獲得了較高的對(duì)映選擇性(ee值達(dá)91%)和83%的產(chǎn)率。2,2-二甲基-1,3-二惡烷-5-酮與對(duì)硝基苯甲醛的Aldol產(chǎn)物在trans-4,5-甲基-L-脯氨酸的催化作用下獲得了80%的產(chǎn)率和96%ee值的對(duì)映選擇性。最后初步探討了催化劑催化Aldol反應(yīng)的可能的機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O621.251

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂紅線;從骨膠中制備L-羥脯氨酸的研究[J];山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期

2 ;從明膠中分離L-脯氨酸和L-羥脯氨酸的新方法[J];氨基酸通訊;1977年04期

3 Motonori Tsuji;尚愚人;;N-�；�-L-脯氨酸衍生物的促進(jìn)根生長(zhǎng)活性[J];農(nóng)藥譯叢;1993年04期

4 施強(qiáng),桑立紅,王在震;從骨膠中提取L-羥基脯氨酸和L-脯氨酸[J];食品科學(xué);1998年10期

5 鄭素慧;李文軍;婁愷;;L-脯氨酸發(fā)酵生產(chǎn)的研究進(jìn)展[J];新疆農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年S2期

6 姚龍坤;;對(duì)羥基脯氨酸的認(rèn)識(shí)[J];明膠科學(xué)與技術(shù);2010年02期

7 許亮,周榮清,石碧;酸法水解測(cè)定膠原中羥脯氨酸含量條件的優(yōu)化[J];皮革科學(xué)與工程;2005年05期

8 李娟;陳舜勝;;從明膠水解液中分離制備L-羥脯氨酸和L-脯氨酸[J];現(xiàn)代食品科技;2006年04期

9 李十月,伍瓊,李五林;血羥脯氨酸微量測(cè)定[J];環(huán)境與健康雜志;1988年03期

10 劉芳;李德富;林煒;穆暢道;;羥脯氨酸含量的測(cè)定方法與應(yīng)用[J];中國(guó)皮革;2007年15期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魏東;;羥脯氨酸含量的測(cè)定方法優(yōu)化[A];第一次全國(guó)中西醫(yī)結(jié)合傳染病學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2006年

2 蘇國(guó)興;章文華;劉友良;;鹽分脅迫刺激大豆葉片腐胺經(jīng)氧化降解向脯氨酸的轉(zhuǎn)變[A];長(zhǎng)三角現(xiàn)代植物生物學(xué)與農(nóng)業(yè)專題論壇論文集[C];2005年

3 竇套存;李尚民;胡玉萍;洪軍;王克華;;雞羥脯氨酸含量的變化規(guī)律研究[A];中國(guó)動(dòng)物遺傳育種研究進(jìn)展——第十五次全國(guó)動(dòng)物遺傳育種學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2009年

4 王俊科;陸志進(jìn);林晨;潘毅;;水相中進(jìn)行的脯氨酸鎘催化的醛的氰硅化反應(yīng)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)有機(jī)化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

5 陳策;馬銀輝;柳明玉;王偉;李寶林;;幾種4-取代-L-脯氨酸衍生物的合成[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第6分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

6 肖雪花;陶保華;任一平;;超高效液相色譜柱前衍生法測(cè)定奶粉及其他乳制品中的L-羥脯氨酸[A];2011廣東省預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)資料匯編[C];2011年

7 趙維萍;肖進(jìn);賈新平;曹愛忠;王海燕;陳煒;王加;王秀娥;;小麥富含脯氨酸蛋白基因的克隆與功能分析[A];江蘇省遺傳學(xué)會(huì)第八屆會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

8 趙天珍;袁秀金;譚貴良;江迎鴻;盧蔚;顧凱;李向麗;;比色法快速測(cè)定奶粉和乳飲料中游離L-羥脯氨酸[A];“科技創(chuàng)新與食品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2008年廣東省食品學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2008年

9 楊繼忠;牛凌燕;段小波;田守生;尤金花;孫偉;;阿膠的羥脯氨酸含量測(cè)定[A];第十二屆山東省藥劑學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 陳茂欽;楊蓓蕾;張?zhí)K利;李新娟;;負(fù)載脯氨酸的毛發(fā)狀粒子的制備及其應(yīng)用研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第08分會(huì)：高分子科學(xué)[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 劉玲;超臨界流體中L-脯氨酸催化Aldol反應(yīng)的研究[D];陜西師范大學(xué);2009年

2 汪明磊;肽鏈中脯氨酸的生物信息學(xué)與分子動(dòng)力學(xué)研究[D];江南大學(xué);2005年

3 馬麗清;小麥耐鹽相關(guān)基因的作圖及克隆[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張勝利;產(chǎn)反式-4-羥基-L-脯氨酸大腸桿菌菌株的改造及發(fā)酵條件初步研究[D];江南大學(xué);2015年

2 杜中虎;脯氨酸類衍生物及查爾酮類化合物的合成技術(shù)研究[D];寧夏大學(xué);2015年

3 王坤坤;L-脯氨酸結(jié)晶過(guò)程研究[D];河北科技大學(xué);2015年

4 趙利維;生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)順式-4-L-羥脯氨酸的研究[D];河北師范大學(xué);2016年

5 于娜;4,5-甲基-L-脯氨酸的合成及其催化不對(duì)稱Aldol反應(yīng)的性能研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);2016年

6 曹芳;鉀促進(jìn)煙草脯氨酸累積的機(jī)制[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

7 王麗莉;L-羥脯氨酸單克隆抗體的制備及應(yīng)用[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 王東;羥基脯氨酸正十二烷基酯的合成及抗氧化研究[D];重慶大學(xué);2008年

9 彭英;水稻脯氨酸累積相關(guān)基因多樣性及與苗期耐鹽性關(guān)系[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

10 毛宇鴻;4-位取代的L-脯氨酸類手性催化劑的合成及其β-環(huán)糊精包合物的制備[D];陜西師范大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1198630