从均相到多相：若干手性有机小分子不对称催化反应研究

论文摘要

有机小分子催化剂是继酶和有机金属催化剂后的又一重要合成手性化合物的催化剂。有机小分子催化剂由于具有原料易得、对空气和水等不敏感、催化剂容易保存等优点而引起化学家的广泛兴趣。但是有机小分子催化发展至今,催化反应效率不高、催化剂用量大等缺点也逐渐显现出来。解决此问题的办法之一是将有机小分子催化剂多相化,使之能够重复利用。本论文的研究正是基于以上的理解和思路,首先从均相有机小分子催化反应研究开始,然后逐渐过渡到有机小分子催化剂多相化反应的研究。本论文共分为五章,具体内容如下：本论文第一章综述了近年来有机小分子催化剂的发展概况,着重介绍了有机砜类化合物和马来酰亚胺及衍生物在有机小分子催化中的应用。本章的最后部分介绍了磁性纳米粒子作为载体在多相催化中应用的最新研究进展。根据以上综述,我们提出了本论文的选题思路和实验设计。本论文第二章介绍了在手性仲胺催化剂催化下对甲苯磺酰乙氰作为亲核试剂对α,β-不饱和醛的不对称Michael加成反应的研究结果。在Jφrgensen-Hayashi催化剂催化下反应取得了中等产率和较高的ee值。但是,当芳基不饱和醛作为底物时得不到预期产物。本论文第三章介绍了马来酰亚胺在有机小分子催化中的应用。在金鸡纳碱衍生物的催化下,α-苯基氰基乙酸乙酯对马来酰亚胺的不对称Michael加成反应取得了高的产率和中等ee值。在该体系中,一个手性全碳季碳中心被高效地构建出来。本论文第四章介绍了将重要的Jφrgensen-Hayashi有机小分子催化剂固载到磁性纳米Fe3O4粒子表面。然后将固载后的Jφrgensen-Hayashi催化剂应用于脂肪醛对硝基烯烃的不对称Michael加成反应中,并取得了比较好的产率和ee值。本论文最后一章介绍了将CBS催化剂（Corey, Bakshi, and Shibata Catalyst）固载到磁性纳米Fe3O4表面,然后将所制得的催化剂应用于潜手性酮的不对称还原反应中。遗憾的是,该体系目前还没有取得满意的催化效果,进一步的研究还在进行中。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩写注释
• 第一章 均相有机小分子催化及其多相化研究进展
• 1.1 均相有机小分子催化简介
• 1.1.1 手性强质子酸作为有机有机小分子催化剂
• 1.1.2 手性仲胺作为有机小分子催化剂
• 1.1.3 双亲键硫脲有机小分子催化剂
• 1.2 有机砜类化合物在有机小分子催化中的应用研究进展
• 1.2.1 芳基砜作为亲核试剂在有机小分子催化中的应用
• 1.2.2 砜作为亲电试剂在有机小分子催化中的应用
• 1.3 马来酰亚胺类化合物在有机小分子催化中的研究进展
• 1.3.1 醛酮作为亲核试剂与马来酰亚胺类化合物反应
• 1.3.2 1,3-二羰基化合物与马来酰亚胺类化合物反应
• 1.3.3 其他类型底物与马来酰亚胺类化合物反应
• 1.4 磁性纳米材料作为载体在多相催化反应中的应用研究进展
• 1.4.1 多相催化剂催化反应研究进展
• 1.4.2 磁性纳米材料固载过渡金属催化剂在多相催化中的应用
• 1.4.2.1 固载Ru催化剂
• 1.4.2.2 固载Pd催化剂
• 1.4.2.3 固载Mo催化剂
• 1.4.2.4 固载Cu催化剂
• 1.4.2.5 固载Pt催化剂
• 1.4.3 磁性纳米材料固载有机小分子在多相催化中的应用
• 1.4.4 磁性纳米材料固载离子液及相转移催化剂
• 本章小结与展望
• 参考文献
• 第二章 对甲苯磺酰乙氰对α,β-不饱和醛不对称Michael加成反应研究
• 2.1 课题设计思路
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.3 实验步骤
• 2.3.1 催化剂的合成
• 2.3.2 催化反应实验步骤
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 有机小分子催化α-苯基氰基乙酸乙酯对马来酰亚胺不对称Michael加成反应研究
• 3.1 课题设计思路
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.3 实验步骤
• 3.3.1 催化剂的合成
• 3.3.2 α-取代氰基酯的合成
• 3.3.3 催化反应实验步骤
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 3O₄固载Jorgensen-Hayashi催化剂及其在催化反应中的应用'>第四章 磁性纳米Fe₃O₄固载Jorgensen-Hayashi催化剂及其在催化反应中的应用
• 4.1 课题设计思路
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.3 实验步骤
• 3O₄的合成及表征'>4.3.1 二氧化硅包裹磁性纳米Fe₃O₄的合成及表征
• 4.3.2 多相催化剂的合成
• 4.3.3 多相催化反应实验步骤
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 3O₄固载CBS催化剂及其在催化反应中的应用'>第五章 磁性纳米Fe₃O₄固载CBS催化剂及其在催化反应中的应用
• 5.1 实验设计思路
• 5.2 实验结果与讨论
• 5.3 实验步骤
• 本章小结
• 参考文献
• 附录一:实验仪器与试剂
• 附录二:化合物谱图
• 1H NMR和¹³C NMR谱图'>¹H NMR和¹³C NMR谱图
• HPLC谱图
• 作者简介
• 博士期间发表论文
• 致谢