【摘要】：連續(xù)流動化學(Continuous-flow chemistry)是利用微反應技術與化學合成相結合的一門交叉學科,因其安全性高、傳熱傳質速度快等優(yōu)點在石油化工產(chǎn)品和藥物中間體體的開發(fā)方面具有重要的應用前景。本論文利用我們課題組前期開發(fā)的系列負載型手性有機金屬催化劑,采用連續(xù)流動化學的方法,研究這些負載型催化劑在X-Cube填充床反應器中應用,重點探討其催化芳酮類化合物的不對稱氫轉移反應、偶聯(lián)/不對稱氫轉移反應方面的性能,為其潛在的工業(yè)化應用提供可支撐的實驗室數(shù)據(jù)和最優(yōu)化條件。本論文的研究集中在一下兩個部分:(1)研究負載型手性有機金屬銠催化劑在不對稱還原反應的連續(xù)流中的應用:利用后嫁接的策略,通過在手性二胺功能化的硅材料(兩種二維六方結構的介孔硅(SBA-15和PMO類型)和一種球型介孔無機硅),分別與相應的有機金屬銠配位,獲得了三種不同類型的手性銠/二胺功能化的負載型手性有機金屬銠催化劑。通過將上述三類催化劑填裝在X-Cube反應器中,研究了在連續(xù)流動體系下對苯乙酮進行不對稱氫轉移還原反應的催化性能。通過對反應溫度、共溶劑等因素的篩選,已經(jīng)試驗結果的對比分析,發(fā)現(xiàn)了具有二維六方結構的PMO類型的催化劑具有高反應性能和高穩(wěn)定性能,能在十一個小時內(nèi)持續(xù)獲得高達96%的產(chǎn)率和97%的對映體選擇性的手性苯乙醇。(2)研究組合的負載型有機金屬卡賓鈀催化劑和手性有機金屬釕催化劑在偶聯(lián)/還原串聯(lián)反應的連續(xù)流中的應用:通過卡賓鈀功能硅源與乙基橋聯(lián)的硅源共縮聚獲得具有二維六方結構的PMO類型的負載型有機卡賓鈀催化劑;通過優(yōu)化卡賓鈀催化劑在X-Cube填充床反應器中的偶聯(lián)反應,獲得了最優(yōu)化的芳香酮與芳硼酸的連續(xù)流的反應條件;通過優(yōu)化負載型有機金屬釕/二胺催化劑在X-Cube填充床反應器中的不對稱氫轉移反應,獲得了最優(yōu)化的聯(lián)芳酮類化合物的連續(xù)流的還原反應條件;組合兩個負載型催化劑,優(yōu)化出的兩個催化劑在進行偶聯(lián)反應以及不對稱氫轉移還原反應的反應條件,實現(xiàn)了高效地制備手性聯(lián)苯乙醇的制備,能在十二個小時內(nèi)持續(xù)獲得高達96%的產(chǎn)率和97%的對映體選擇性的手性苯乙醇。
【圖文】：

動化學分類動化學中針對固載試劑的應用有很多的可能，按照是否加入催化劑和加的種類可以分為以下四類[14]，如圖示：A 和 B 為反應底物，其中第一種類型均為不需要添加任何催化劑的簡單反應，但類型 I 是將底物 A時混合，然后用泵送入反應器中進行反應；類型 II 是將底物 B 固定在而底物 A 是由泵控制送入反應器中，期間可在線控制底物 A 的量及速種和第四種類型分別用了均相和非均相催化劑，其中類型 III 將均相催物 A 和 B 混合后一起送入反應器中反應；類型 IV 的反應器相當于固定床反應器，是將非均相催化劑固定在固定床反應器中，然后將底物，可回收催化劑，達到綠色化學的要求。示意圖中的體系是用于簡單的一步轉化的例子，通常包括在線純化過流動技術所能代表的真正的機會在于使用串聯(lián)和并聯(lián)來實現(xiàn)多步轉化反

[51]。圖1-13 可控制連續(xù)流反應體系2016年，Andrea Adamo等[52]在science 期刊報道了一篇利用連續(xù)流生產(chǎn)藥品更是掀起了連續(xù)流的熱潮 （如圖1-13所示為構造的反應體系）。2017 年，，Britton J等[53]也實現(xiàn)了多步驟的反應合成過程[54]。（如圖1-14）一個多步驟連續(xù)流動反應是相當于多個反應同時進行。在這方面，反應可能并不是順序發(fā)生
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ426;TQ243

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本文編號：2637907