醛的不对称烯丙基化反应研究

论文摘要

手性烯丙基醇是一类重要医药中间体,合成手性烯丙基醇的常见方法是醛的不对称烯丙基化反应。手性辅基控制特别是手性烯丙基硼试剂控制的不对称合成是应用于此类反应的主要方法。本文以手性烯硼酸丙基酒石酸酰胺酯（如烯丙基硼酸-N,N’-二苯基酒石酸酰胺酯）为辅基,进行醛的不对称烯丙基化反应研究。 本文以天然手性物质酒石酸为原料,与大分子胺（如苯胺,苄胺等）反应生成相应的酒石酸酰胺,然后与三烯丙基硼反应得到手性烯丙基硼试剂,此过程分为三个步骤进行。 首先,以二甲苯作溶剂D/L-酒石酸和胺（如苯胺）在140℃下回流反应制得相应的酒石酸酰胺,对碱性更强的胺（如苄胺）则采用D/L-酒石酸二乙酯进行酰胺化反应。单因素实验确定的较优反应条件为:直接酰胺化反应（苯胺、邻甲苯胺、对甲苯胺、邻氯苯胺和萘胺）在140℃下进行,反应3小时后加入DMF反应9小时;酯胺解反应（苄胺和环己胺）以甲醇作溶剂,在80℃下回流反应10小时。 其次,烯丙基溴的格氏试剂与三氟化硼乙醚在35～40℃下回流反应5小时制备三烯丙基硼。气相色谱分析表明三烯丙基硼对水极其敏感,即使在空气中也会发生水解而变质,因此在实验过程中通入氮气以隔绝空气,同时反应生成的三烯丙基硼应立即投入下步反应,以避免与空气长时间接触而发生变质。 最后将制得的三烯丙基硼和酒石酸酰胺在35～40℃下回流反应8小时以上。研究发现反应温度和反应原料摩尔比对手性配体制备反应收率的影响大于反应时间的影响。当反应超过8小时后,收率变化不大。当反应投料比达到3:1、反应温浙江大学硕士学位论文度高于30℃时反应收率超过90%。本文还比较了上述手性配体的两种制备方法,研究表明上述方法更安全、经济和有效。采用单因素实验研究了醛的不对称烯丙基化反应中温度、溶剂、时间及有无分子筛对反应的影响,确定了较佳的反应条件:无水甲苯作溶剂,在一78℃反应3小时后常温反应15一20小时。在此条件下的反应收率和产物的光学纯度都较高,分别达到87.0%和93.6%。取代基对醛的不对称烯丙基化反应的影响研究表明当酞胺上的取代基是节基和环己基等供电基团时,反应收率和产物的光学纯度较高;脂肪醛比芳香醛更有利于提高不对称烯丙基化反应产物的光学纯度。关键词:醛不对称烯丙基化反应酒石酸酞胺三烯丙基硼

论文目录

• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 概述
• 2.2 文献小结
• 2.2.1 手性辅基控制的醛的不对称烯丙基化反应
• 2.2.2 手性催化剂催化的醛的不对称烯丙基化反应
• 2.2.3 小结
• 2.3 合成路线的选择
• 第三章 实验部分
• 3.1 实验仪器和试剂
• 3.2 实验操作步骤
• 3.2.1 N，N'-二取代基酒石酸酰胺的制备
• 3.2.2 格氏试剂的制备
• 3.2.3 三烯丙基硼烷（2-甲基烯丙基硼烷）的制备
• 3.2.4 N，N’-二取代基烯丙基（2-甲基烯丙基）硼酸酒石酸酰胺酯的制备
• 3.2.5 手性烯丙基醇的制备
• 第四章 手性辅基制备实验结果与讨论
• 4.1 酒石酸酞胺合成实验结果与讨论
• 4.1.1 反应机理
• 4.1.2 实验结果与讨论
• 4.1.3 小结
• 4.2 格氏试剂制备实验结果与讨论
• 4.2.1 反应机理
• 4.2.2 实验结果与讨论
• 4.2.3 小结
• 4.3 三（2-甲基）烯丙基硼制备实验结果与讨论
• 4.4 手性辅基制备实验结果与讨论
• 4.5 手性辅基的不同制备方法比较
• 4.5.1 制备及分析
• 4.5.2 比较结果与讨论
• 4.6 本章小结
• 第五章 醛在手性辅基控制下的不对称烯丙基化反应结果与讨论
• 5.1 反应机理
• 5.2 反应结果
• 5.2.1 温度的影响
• 5.2.2 溶剂的影响
• 5.2.3 时间的影响
• 5.2.4 分子筛的影响
• 5.2.5 配体构型的影响
• 5.2.6 小结
• 5.3 取代基对反应的影响
• 5.3.1 基团R对反应的影响
• 5.3.2 基团R’对反应的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢