硝基化合物,特別是手性硝基化合物廣泛存在于自然界以及人工合成的具有生物活性的化合物中,其分子中的硝基可通過多種途徑轉(zhuǎn)化為氨基、腈基、氮氧化物等多種基團,是有機合成中的重要中間體,也是藥物合成和生物制劑的目標產(chǎn)物,受到了科研工作者的廣泛關注。本論文研究了基于氮雜四元環(huán)半冠醚配體L7的雙核鋅催化劑在α-羥基-1-茚酮與硝基烯烴的不對稱Michael加成反應中的應用。通過對反應條件的考察,篩選到的優(yōu)化反應條件為:配體L7（10 mol%）、Zn Et₂（20 mol%）、反應溫度-10℃、溶劑為無水THF,三乙胺（50 mol%）為添加劑。在此條件下進行了反應底物的拓展,以良好的非對映選擇性（dr最高可達13:1）和對映選擇性（ee值高達95%）得到了一系列α-羥基-γ-硝基化合物。培養(yǎng)出產(chǎn)物3ge的單晶并對其進行X-射線衍射分析,確定絕對構(gòu)型為（R,R）。結(jié)合實驗室以往的研究基礎,提出了一個合理的反應歷程。 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Trost課題組氮雜五元環(huán)半冠醚手性配體雙核鋅協(xié)同催化劑

2009年,鄭州大學化學系Wang課題組[21]等在研究過Trost配體合成機理后,對Trost配體做出創(chuàng)新,開發(fā)了氮雜小環(huán)半冠醚配體,主要是氮雜四元環(huán)半冠醚配體L7-L9(圖1.2),與金屬鋅絡合后形成新型雙核鋅協(xié)同催化劑。氮雜四元環(huán)半冠醚配體相較于Trost配體來說,環(huán)的剛性增加,可對一些反應進行更加高效的不對稱催化,對雙核鋅協(xié)同催化劑的發(fā)展做出了延伸和應用拓展。雙核鋅協(xié)同催化劑手性配體中的氧原子具有優(yōu)異的配位能力,配體半冠醚的結(jié)構(gòu)特性增大了配位時的空間位阻,使配體能夠高效的進行不對稱催化反應,具有優(yōu)異的對映選擇性、非對映選擇性。為了更深入的了解配體的反應特性,我們將從以下幾個方面闡述配體的優(yōu)點:一、配體中的羥基可以與金屬原子進行絡合形成絡合物,由金屬絡合物再進行下一步的手性選擇。二、反應底物在配體上完成手性選擇反應后,生成物會盡快解離配體,下一輪不對稱催化能夠順利進行。三、配體上的羥基能夠與多種金屬離子配位,例如:Li+,Zn2+,Mg2+,La3+等。四、半冠醚配體上的兩個羥基提供了雙活化中心,相對于冠醚能夠絡合更多的金屬離子,且半冠醚的空間位阻能夠使反應定向進行,保障了反應的不對稱選擇性。雙核鋅協(xié)同手性催化劑歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展創(chuàng)新,在不對稱催化反應中具有高效催化的優(yōu)點和良好的底物適用性。例如:不對稱Michael加成、不對稱Mannich反應[22]、Friedel-Crafts烷基化反應[23]、不對稱炔基化反應[24]、不對稱Henry反應[25]、不對稱共聚反應[26]等。

2006年,Trost課題組利用氮雜五元環(huán)半冠醚配體L1催化α-羥基苯乙酮和硝基烯烴進行不對稱Michael加成反應(圖1.3),合成了手性α-羥基酮的硝基化合物。Trost課題組使用二乙基鋅、二丁基鎂與氮雜五元環(huán)半冠醚手性配體絡合,進行對照實驗[27]。實驗結(jié)果表明,當使用負載量5 mol%二乙基鋅、5 mol%二丁基鎂絡合時,配體與有機金屬形成非同核雙金屬催化劑,取得92%的ee值。2009年,Trost課題組[28]開發(fā)了呋喃酮與硝基烯烴的不對稱Michael加成反應(圖1.4)。合成產(chǎn)物為雙手性中心的γ-取代丁烯酸內(nèi)酯,雙鋅催化劑用量為10 mol%時。反應取得良好的產(chǎn)率,最高可達78%,極好的對映選擇性,非對映選擇性(ee高達99%、dr>20:1)。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3469851