本文關(guān)鍵詞：以β-環(huán)糊精為基礎(chǔ)的催化體系構(gòu)建，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：環(huán)糊精是一類在超分子化學(xué)領(lǐng)域被廣泛研究的糖類低聚物,由于其內(nèi)腔疏水而外部親水的特性,可通過范德華力、疏水相互作用等多種分子間作用力與有機分子形成穩(wěn)定的分子組裝體。同時,環(huán)糊精袋口的羥基可以方便的轉(zhuǎn)化為其它官能團,從而將具有催化活性的特定官能團鍵合在環(huán)糊精母體上,構(gòu)建各種類型的超分子催化體系。本課題中,我們通過這一設(shè)計思想,構(gòu)建了一類新型超分子催化體系:不對稱催化Michael加成反應(yīng)是目前手性合成研究領(lǐng)域中的熱點問題。經(jīng)過十余年的研究,目前以L-脯氨酸衍生物為代表的有機小分子在立體選擇性等方面已經(jīng)取得了長足的進步,但依然存在催化劑用量大、難以回收等缺陷,而傳統(tǒng)的脯氨酸衍生物的設(shè)計思路經(jīng)過數(shù)年發(fā)展,目前已遇到瓶頸。本課題中,我們嘗試了一種新的催化劑設(shè)計方案,即將脯氨酸衍生物作為手性側(cè)鏈鍵合在環(huán)糊精6位羥基上,通過環(huán)糊精手性空腔與手性側(cè)鏈的協(xié)同作用,設(shè)計并合成了一系列新型超分子催化劑,并成功將其應(yīng)用于丙酮與硝基苯乙烯類底物的不對稱Michael加成反應(yīng),獲得了優(yōu)異的立體選擇性(ee=90.9%)。在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用量化計算,對其手性誘導(dǎo)機制進行了考察,發(fā)現(xiàn)在生成S構(gòu)型產(chǎn)物的過渡態(tài)中,手性側(cè)鏈、底物、環(huán)糊精袋口羥基之間能夠構(gòu)筑更多的氫鍵,從而使其成為優(yōu)勢反應(yīng)路徑,這一理論計算結(jié)論與實驗事實相符。經(jīng)過二維核磁譜對催化劑構(gòu)象進行研究,發(fā)現(xiàn)手性側(cè)鏈可以進入環(huán)糊精的空腔中。量化計算(PM6)研究表明側(cè)鏈進入空腔形成的自我包結(jié)的構(gòu)象為能量最低構(gòu)象,與實驗結(jié)論一致。
【關(guān)鍵詞】：β-環(huán)糊精 L-脯氨酸 Michael 加成反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O636.12;O621.251
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 符號說明8-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 前言9
• 1.2 β-環(huán)糊精及其衍生物作為催化劑催化各類化學(xué)反應(yīng)的研究進展9-15
• 1.2.1 β-環(huán)糊精直接作為催化劑的研究進展10-12
• 1.2.2 β-環(huán)糊精衍生物作為催化劑的研究進展12-15
• 1.3 有機小分子催化不對稱Michael加成的研究進展15-21
• 1.3.1 L-脯氨酸衍生物類有機小分子催化不對稱Michael加成反應(yīng)16-21
• 1.4 本課題的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點21-23
• 1.4.1 本課題的主要研究內(nèi)容21
• 1.4.2 本課題的創(chuàng)新點21-23
• 第二章 實驗儀器及試劑23-27
• 2.1 主要化學(xué)試劑23-25
• 2.2 主要儀器及設(shè)備25
• 2.3 產(chǎn)品表征及分析方法25-27
• 第三章 催化劑的合成及表征27-41
• 3.1 實驗部分27-31
• 3.1.1 催化劑Ⅰ的合成27-28
• 3.1.2 催化劑Ⅱ的合成28-29
• 3.1.3 催化劑Ⅲ的合成29-31
• 3.2 結(jié)果與討論31-38
• 3.2.1 催化劑及各步中間體的結(jié)構(gòu)分析31-38
• 3.2.2 催化劑Ⅲ及中間體的合成分析38
• 3.3 小結(jié)38-41
• 第四章 催化劑性能考察41-59
• 4.1 實驗部分41-43
• 4.1.1 底物的合成41-42
• 4.1.2 催化劑的催化性能考察42-43
• 4.2 結(jié)果與討論43-58
• 4.2.1 催化劑Ⅰ的催化性能43-45
• 4.2.2 催化劑Ⅱ的催化性能45
• 4.2.3 催化劑Ⅲ的催化性能45-58
• 4.3 小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-67
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果67-69
• 致謝69

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