论文摘要
本文基于温控相转移(TRPTC)催化概念,将聚乙氧基链引入到不对称催化剂配体中,设计、合成了两种具有温控功能的水溶性手性配体(Ⅰ和Ⅱ),其结构如下:并把其应用到水/有机两相体系下苯乙酮的不对称氢转移反应,探索一条不对称催化剂分离回收的新途径。本文采用聚乙二醇单甲醚(CH3(OCH2CH2)nOH,n=17缩写为MPEG)为起始反应物,经过三步反应合成了MPEG修饰的苯磺酰氯,然后以此为原料依次和L(D)-缬氨醇、(+)-伪麻黄碱反应合成了手性配体Ⅰ;直接和手性二苯基乙二胺一步反应合成了手性配体Ⅱ。用NMR表征了配体的结构并比对相关文献报道的类似化合物表征结果,确证了所合成的手性配体的结构。这两种配体都具有水溶性并具有“逆反温度-水溶性”特性——浊点。探索了手性配体在钌配合物催化的苯乙酮的不对称氢转移中的应用,研究中选用[RuCl2(p-cymene)]2与聚醚手性配体原位形成配合物催化剂后,用于水/环己烷两相体系下的苯乙酮不对称氢转移反应。反应以甲酸钠为氢源,考察了不同反应参数如温度、反应时间等因素对催化反应结果的影响。由手性配体Ⅰ与钌形成的配合物催化剂活性很低,反应物基本没有转化。以手性配体(R,R)-Ⅱ与钌形成的配合物催化剂,在底物与催化剂摩尔比(S/C)为100,还原剂HCOONa用量为底物的5倍量(molar eq.)时,在20℃下反应8h,苯乙酮转化率73%,产物苯乙醇的对映选择性为93.9%ee(R)。以手性配体(S,S)-Ⅱ与钌形成的配合物催化剂,在相应的反应条件下,S/C=100(摩尔比),HCOONa=1 molar eq.,在40℃下反应6h,苯乙酮定量转化为苯乙醇,产物苯乙醇的对映选择性为92.9%ee(S),说明手性配体Ⅱ具有对映选择活性,值得进一步研究。初步考察了手性配体(S,S)-Ⅱ的钌配合物催化剂的循环使用效果,在第二次使用时底物的转化率就大幅度下降,但是对映选择性变化不大。