薄荷基格氏试剂的立体选择性反应及薄荷基环氧丙烷的合成

论文摘要

甲基丙烯酸三苯甲基酯（TrMA）螺旋选择性聚合的成功,极大地推动了TrMA类似物螺旋选择性聚合的研究。虽然甲基丙烯酸三苯甲基酯（PTrMA）及其衍生物作为手性固定相已应用于高效液相色谱（HPLC）的手性分离柱上,但是该酯类手性固定相易与HPLC中常用的溶剂甲醇进行酯交换,而使手性柱分离效率下降。为了避免酯交换的问题,我们试图将该种酯类手性固定相替换为聚醚类手性固定相。为此,我们对一些聚醚单体（如:薄荷基取代环氧丙烷）的合成作了初步研究。本文中合成取代环氧化合物的方法有两种:一种是烯烃环氧化法;另一种是金属有机试剂与环氧氯丙烷取代法。本文通过薄荷基氯生成的格氏试剂与象卤代烯烃和二苯甲酮等一类的亲电试剂反应,合成了四种手性薄荷基取代末端烯烃和薄荷基取代甲醇,并进一步对薄荷基氯生成的格氏试剂与亲电试剂反应的立体选择性进行了探讨。发现通过在反应体系中加入Ph3P可以有效提高反应的立体选择性。在有Ph3P存在下,我们合成了3-（1R,2S,5R）-薄荷基-1-丙烯,d.e.（diastereoisomeric excess）值为82%、2-甲基-3-（1S,2S,5R）-薄荷基-1-丙烯,d.e.值为82%、2-（1R,2S,5R）-薄荷基-1-丙烯,d.e.值为100%、α-（1R,2S,5R）-薄荷基苯乙烯,d.e.值为100%、1,1-二苯基-（1R,2S,5R）-薄荷基甲醇,d.e.值为100%。并以过氧化苯甲酸为氧化剂,在（R,R）-Salen Mn（Ⅲ）的存在下对烯烃2-甲基-3-（1S,2S,5R）-薄荷基-1-丙烯进行了不对称环氧化,合成了2-甲基-3-（1S,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧丙烷,d.e.值为60%,这些化合物还未见文献报导。采用薄荷基氯生成的格氏试剂与环氧氯丙烷直接取代法,我们首次合成了（2S）-3-（1R,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧丙烷,在Ph3P存在下立体选择性较好,d.e.值为60%。但该方法得到的环氧单体只能为一取代的。此外,本文还对（2S）-3-[（1R/1S,2S,5R）-薄荷基]-1,2-环氧丙烷进行了用阴离子催化剂和阳离子催化剂开环聚合的初步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.1.1 手性物质的重要性
• 1.1.2 手性药物及其研究概况
• 1.1.3 手性分离技术的发展
• 1.2 薄荷基衍生物及含薄荷基化合物的合成和应用
• 1.2.1 在食品，日化等工业中的应用
• 1.2.2 在手性物质合成中的应用
• 1.3 取代环氧化合物的合成
• 1.3.1 烯烃的环氧化
• 1.3.2 金属有机试剂与环氧氯丙烷取代法
• 1.4 本课题的意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂和仪器
• 2.2 薄荷基氯生成的格氏试剂与亲电试剂的反应
• 2.2.1 由 L-薄荷醇制备（1R,2S,5R）-薄荷基氯
• 2.2.2 薄荷基氯生成的格氏试剂与卤代烯烃的反应
• 2.2.3 薄荷基氯生成的格氏试剂与（S）-（+）-环氧氯丙烷的反应
• 3P 存在下格氏试剂与亲电试剂的立体选择性反应'>2.3 在 Ph₃P 存在下格氏试剂与亲电试剂的立体选择性反应
• 2.3.1 薄荷基氯生成的格氏试剂与卤代烯烃的立体选择性反应
• 2.3.2 薄荷基氯生成的格氏试剂与二苯甲酮的立体选择性反应
• 2.3.3 格氏试剂与（S）-（+）-环氧氯丙烷的立体选择性反应
• 2.4 （2S）-4,4-二苯基-5-（1R,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧戊烷的制备
• 2.4.1 1,1-二苯乙烯的合成
• 2.4.2 1,1-二苯基-2-（1S,2S,5R）-薄荷基乙基锂的制备
• 2.5 Salen Mn（Ⅲ）对2-甲基-3-（1R,2S,5R）-薄荷基-1-丙烯不对称环氧化
• 2.5.1 本论文中所采用 Salen Mn（Ⅲ）催化剂的结构
• 2.5.2 过氧苯甲酸的制备
• 2.5.3 2-甲基-3-（1S,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧丙烷的合成
• 2.6 新薄荷醇（Neomenthol）衍生物的合成
• 2.6.1 （1R,2S,5R）-1-乙烯基-2-异丙基-5-甲基-环己醇的合成
• 2.6.2 （1S,2S,5R）-1 苯基-2-异丙基-5-甲基-环己醇的合成
• 2.7 （2S）-3-（1R/1S,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧丙烷（MEP）的聚合
• 2.7.1 聚合反应的一般步骤
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 （1R,2S,5R）-薄荷基氯的合成
• 3.2 薄荷基氯生成的格氏试剂与卤代烯烃的反应
• 3.3 薄荷基氯生成的格氏试剂与（S）-（+）-环氧氯丙烷反应
• 3.3.1 催化剂用量对产率的影响
• 3.3.2 薄荷基氯生成的格氏试剂的滴加温度对产率的影响
• 3P 存在下格氏试剂与亲电试剂的立体选择性反应'>3.4 在 Ph₃P 存在下格氏试剂与亲电试剂的立体选择性反应
• 3.4.1 薄荷基氯生成的格氏试剂与卤代烯烃的立体选择性反应
• 3.4.2 1,1-二苯基-（1R,2S,5R）-薄荷基甲醇的合成
• 3.4.3 （2S）-3-（1R,2S,5R）-薄荷基-1,2-环氧丙烷的合成
• 3.5 新薄荷醇（Neomenthol）衍生物的合成
• 3.6 聚合反应
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间发表的论文
• 附录B 主要中间产物及各目标产物的谱图