有机小分子催化酮的硅晴化反应研究

论文摘要

氰醇是合成一些多官能基化合物的重要中间体,手性氰醇还是不对称合成中的重要手性源之一。酮的不对称硅腈化反应作为制备光学活性氰醇的直接而有效的方法,已被广泛接受。本研究发展了一类新型的高效、可操作性强的催化酮的硅腈化的有机小分子催化体系,从而避免了在使用金属催化剂带来的诸如条件苛刻(如大多需无水无氧)、环境污染以及产品中残留微量金属难于除去等缺点,并尝试将其应用于酮的不对称硅腈化反应。非手性季铵盐和氮氧化物共同催化酮的硅腈化反应,以良好的收率获得氰醇硅醚的消旋化合物(up to 99%)。该催化剂适用于脂肪酮、芳香酮、杂环酮和位阻酮。催化剂用量低(down to 2.5%)、反应时间短、温和的反应条件以及广泛的底物适应能力,都说明该方法具有较强的实用性。根据对比实验以及实验现象,提出了可能的催化循环和反应过渡态。合成了23 个手性季铵盐,并尝试应用于酮的不对称硅腈化反应。考察了手性季铵盐的分子结构、溶剂、底物浓度、TMSCN 用量以及添加剂对反应对映选择性的影响。

论文目录

• 前言
• 第一章 催化酮的硅腈化反应文献综述
• 1 催化酮的硅腈化反应——消旋化合物的制备方法
• 2SO₄（浓）'>1.1 HCN/H₂SO₄（浓）
• 2'>1.2 ZnI₂
• 1.3 TMSOTf
• 2'>1.4 Cu（OTf）₂
• 1.5 高氯酸锂（LPDE） 四氟硼酸锂（LTFB）
• 1.6 LiOR
• 3'>1.7 InBr₃
• 1.8 双功能和双活化催化剂
• 1.9 其他
• 2 催化酮的不对称硅腈化反应—光学活性氰醇硅醚的制备
• 2.1 酶
• 4+手性醇'>2.2 Ti（OiPr）₄+手性醇
• 2.3 双核催化剂
• 2.4 辛可宁衍生物
• 2.5 二钛铝金属络合催化剂
• 2.6 双功能催化剂
• 2.7 双活化催化剂
• 2.8 手性噁唑硼离子
• 3 小结
• 第二章 课题的提出与设计
• 第三章 非手性小分子催化酮的硅腈化反应研究—消旋体的制备
• 1 非手性小分子催化剂的设计与合成
• 2 非手性小分子催化剂的结构对催化活性的影响
• 3 溶剂对收率的影响
• 4 催化剂用量以及反应浓度对收率的影响
• 5 底物适应性考察
• 6 反应机理的初步探讨
• 6.1 对照反应
• 6.2 季铵盐在催化体系中作用的进一步探索
• 6.3 反应过渡态的假设
• 7 小结
• 第四章 手性小分子催化酮的不对称硅腈化反应研究初探
• 1 手性季铵盐的设计与合成
• 2 酮的不对称硅腈化反应研究初探
• 2.1 季铵盐分子结构对硅腈化反应对映选择性的影响
• 2.2 溶剂对硅腈化反应对映选择性的影响
• 2.3 苯乙酮浓度以及TMSCN用量对硅腈化反应收率及对映选择性的影响
• 2.4 添加剂对对硅腈化反应收率及对映选择性的影响
• 3 小结
• 第五章 实验部分
• 1 仪器与试剂
• 2 消旋氰醇硅醚的制备
• 3. 手性季铵盐的合成
• 参考文献
• 声明
• 致谢
• 作者简历
• 部分化合物谱图