● 摘要
不对称催化合成手性化合物是有机合成中非常活跃的研究领域,不对称合成的核心问题是反应中间体构型的控制和手性中心的产生,手性配体作为手性诱导试剂对产物的光学纯度起着关键的作用。在已经报道的众多手性配体和手性配合物中手性胺及氨基醇合成的配体备受化学家的青睐,主要由于手性胺及氨基醇合成的手性配体具有原料价格便宜,合成方法简单,适用范围广等优点。同时,因樟脑类化合物具有独特的刚性立体结构和电子效应,已经在不对称合成反应中得到了广泛的应用,表现出较好的立体诱导效应。以天然手性樟脑为起始原料,可以利用其手性中心,在分子的适当部位衍生出新的官能团,便可以合成多种有用的手性配体。其次,β-二酮亚胺类配体合成和应用也是目前广泛研究的热点之一,主要因为可以通过改变氮原子上的取代基是实现对β-二酮亚胺配体的空间位阻和电子效应的便利调节;它能与大部分主族金属、过渡金属和稀土金属配位。其在分子内氢氨化反应,烯烃聚合和内酯开环聚合等诸多催化领域都有所应用。目前,国内外有关于β-二酮亚胺配体的研究报道较多,但对于手性β-二酮亚胺配体的研究较少。基于上述研究背景,本论文主要内容为以天然手性樟脑为原料合成了具有樟脑骨架的β-二酮亚胺配体及手性双子表面活性剂。论文主要包括四个部分:
第一章,文献综述,主要评述了β-二酮亚胺类配体的类型以及其与过渡金属形成的络合物在催化反应中的研究进展。
第二章,含樟脑骨架的β-二酮亚胺配体的合成,以樟脑为原料,通过对其衍生制备了含樟脑骨架的手性樟脑胺、氨基醇、氨基酮衍生物,并制备含樟脑骨架的的β-二酮亚胺配体。制备的配体通过红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对其进行了表征,与预想结构相符。
第三章,含樟脑骨架的β-二酮亚胺配体催化不对称Henry反应研究,考虑到以樟脑为主要骨架的β-二酮亚胺配体具有独特的立体结构和电子效应,我们将此类配体与乙酸铜(Ⅱ)络合,用于催化以硝基甲烷与苯甲醛为模型的不对称Henry反应。通过对配体进行筛选,探讨了配体对催化剂催化性能和立体选择性的影响,并以此为基础,对催化剂的用量、反应温度、溶剂等条件进行了筛选。在最优反应条件下,将其用于催化醛类物质与硝基甲烷的不对称Henry反应。反应的化学收率不错,而光学收率仅达到中等程度。
第四章,含樟脑骨架的手性双子表面活性剂的合成与性能研究,以樟脑磺酸为起始原料,通过对樟脑10位进行了修饰,制备手性双子表面活性剂。制备的双子表面活性剂通过红外光谱、核磁共振氢谱/碳谱对其进行了表征,与预想结构相符。分别从表面活性剂的浊点、表面张力、形貌、粒径的大小、单体和表面活性剂的圆二色谱图以及其起泡高度和消泡时间、HLB值对其性能进行了综合比较和分析,合成的双子表面活性剂的性能优于一般的表面活性剂。