含冠醚的面手性[2.2]环芳基咪唑盐的合成及在不对称催化中的应用研究

论文摘要

虽然平面手性[2.2]环芳化合物在不对称合成方面的应用研究直到上世纪90年代初才开始,但在短短二十年内,该类平面手性配体作为一类独特而重要的配体在不对称催化反应中得到了广泛的应用并且取得了一些好结果。形成C-C键的不对称催化一直是有机化学的前沿课题,而二芳基甲醇及其衍生物由于其是医药中间体的前体,也具有重要的意义。所以有机芳基金属对芳香醛的不对称加成反应具有相当大的吸引力。1998年,Miyaura首次报道了铑催化芳基硼酸对醛的加成反应。芳基硼酸由于具有官能团兼容性好、对水以及空气稳定、低毒等优点,更逐渐成为最近研究的重要课题。在不对称催化中,氮杂化卡宾在许多的反应中表现出不输于膦配体的催化效果,所以氮杂化卡宾也是我们努力的方向。基于此,我们设计并合成一系列[2.2]环芳的面手性咪唑盐,并以之作为氮杂环卡宾前体应用在催化芳基硼酸对芳香醛的不对称加成反应中。本论文分为九部分,主要内容如下：1.[2.2]环芳的合成通过Hofmann（?）肖除法制备[2.2]环芳：首先在强碱性条件下,对甲基苄基氯化铵中（季铵盐）的氯原子被体系中的羟基所取代,并在加热条件下,由两分子不稳定的中间体聚合生成[2.2]环芳。2.4,16-二溴[2.2]环芳的合成使用溴化铁为催化剂,二氯甲烷为溶剂,[2.2]环芳与溴素进行取代反应,得可得到4,16-二溴[2.2]环芳。3.4,12-二溴[2.2]环芳的合成正十二烷为溶剂,4,16-二溴[2.2]环芳在230℃下发生转位得到4,12-二溴[2.2]环芳4.4-氨基-12-溴[2.2]环芳的合成及拆分由4,12-二溴[2.2]环芳在催化齐（?）Pd-DPPF及强碱叔丁醇钠的作用下,与二苯甲酮亚胺发生偶联反应,制得4-二苯甲酮亚胺基-12-溴[2.2]环芳,然后酸性条件下水解为4-氨基-12-溴[2.2]环芳。用左旋樟脑磺酸进行拆分得到（-）-4-氨基-12-溴[2.2]环芳和（+）-4-氨基-12-溴[2.2]环芳。5.Rp-N,N’-双（12-溴-4-[2.2]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成使用4-氨基-12-溴[2.2]环芳为原料,四氢呋喃为溶剂,然后与40%乙二醛水溶液反应,就可得到二亚胺。再使用自制的三氟甲磺酸银和氯甲基特戊酸酯对二亚胺进行关环,得到咪唑三氟甲磺酸盐。6.Rp-N,N’-双（12-甲氧基-4-[2.2]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成Rp-4-氨基-12-溴[2.2]环芳为初始原料,先后经过重氮化、碱解、甲基化、胺化、水解、缩合及关环七步反应,得到最终目标化合物7.冠醚类及嘧啶类环芳咪唑三氟甲磺酸盐的合成Rp-4-羟基-12-溴[2.2]环芳为初始原料,与相应的二醇及吡啶的对甲苯磺酸二酯进行醚化、胺化、水解、缩合及关环反应,得到相应的目标产物8.甲磺酸酯环芳咪唑三氟甲磺酸盐的合成Rp-4-乙酰氧基-12-溴[2.2]环芳为初始原料,先后经过胺化得到Rp-4-羟基-12-二苯甲酮亚氨基[2.2]环芳,并与甲磺酰氯反应生成甲磺酸酯亚氨,再经过缩合与关环便可得到相应的目标产物9.催化研究：使用合成的目标配体研究铑催化的芳基硼酸对醛的不对称加成反应本论文的创新性：1.合成了一些列咪唑三氟甲磺酸盐,并首次合成了吡啶类及甲磺酸酯的咪唑三氟甲磺酸盐。2.将合成的一些列咪唑配体应用在铑催化的芳基硼酸对醛的不对称催化中,并取得了一定的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 [2.2]环芳及其衍生物
• 1.2 面手性[2.2 ]环芳衍生物的合成及催化应用
• 1.3 含氮杂环卡宾及其在过渡金属催化反应中的应用
• 1.4 芳基硼酸对醛的不对称加成反应
• 1.5 本章小结
• 第二章 实验准备
• 2.1 试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 产品确认
• 2.4 非商品试剂的制备
• 第三章 实验部分
• 3.1 原料的合成
• p（-）-N,N’-双（12 -溴-4-[2.2 ]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成'>3.2 R_p（-）-N,N’-双（12 -溴-4-[2.2 ]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成
• p（-）-N,N’-双（12-甲氧基-4-[2.2]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成'>3.3 R_p（-）-N,N’-双（12-甲氧基-4-[2.2]环芳基）咪唑三氟甲磺酸盐的合成
• 3.4 [2.2]环芳基的冠醚类咪唑三氟甲磺酸盐的合成
• 3.5 [2.2]环芳基的吡啶冠醚咪唑三氟甲磺酸盐的合成
• 3.6 [2.2]环芳基的甲磺酸酸酯咪唑三氟甲磺酸盐的合成
• 第四章 面手性[2.2]环芳咪唑盐在铑催化芳基硼酸对醛的不对称加成反应的研究
• 4.1 催化反应的一般步骤
• 4.2 催化条件筛选
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 论文总结
• 致谢
• 附图
• 学位论文评阅及答辩情况表