基于Atherton-Todd反应的磷中心手性化合物的合成及应用研究

摘要

不对称合成磷中心手性化合物作为过去三十年来才逐渐发展起来的一个新兴的领域，由于其巨大的理论及应用价值，近年来获得了快速的发展。但到目前为止，能够拿到ee值大于99％的磷中心手性化合物的方法很少。因此大力发展条件温和、步骤简易、产率高、ee值高的合成磷中心手性化合物的方法已成为当前的研究热点。本论文利用便宜易得的薄荷醇为底物，合成了磷中心手性薄荷基苯基氢亚膦酸酯，并以它为原料，以四氯化碳作为氯化试剂，在室温下分别与胺、醇和硫醇反应，合成了一系列新颖的手性膦酰胺、膦酸酯和硫代膦酸酯，反应过程不发生消旋，极大的丰富了磷中心手性有机化合物的多样性。 NMR法作为测定手性化合物光学纯度最为直接、快速、准确的方法之一，最关键因素便是手性位移试剂的选择。本论文利用合成的薄荷基苯基膦酰氨作为手性位移试剂，测定了它对硫代磷酸类手性化合物的位移效果，发现它对这些化合物都有很好的作用，无论从磷谱上还是氢谱上都能将他们对映体的信号清楚的区分开来，而且测试条件温和，对空气和水都不敏感，为快速、准确地测定这些手性化合物的纯度提供了新的手段。 Atherton-Todd反应自从1945年由诺贝尔奖得主A.R.Todd教授所领导的小组发现以来，有关它的机理一直存在争议，其立体化学到底是手性保持还是手性反转也还不得而知。本论文利用所合成的磷中心手性薄荷基苯基氢亚膦酸酯为反应原料，从立体化学的角度考查了Atherton-Todd反应的反应机理，确定了它的立体化学是手性反转，从立体化学这个角度提出了一个新的更符合实际的反应机理。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：常用的缩写

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2磷与生命起源

1.3磷与药物化学

1.4磷与材料化学

1.5磷与催化化学

1.6硕士论文主要内容

1.7参考文献

第二章手性膦酰胺、膦酸酯和硫代膦酸酯的合成

2.1引言

2.2仪器和试剂

2.2.1仪器

2.2.2试剂材料

2.3原料的合成

2.4 Rp-L-薄荷基苯基膦酰胺的合成

2.4.1Rp-L-薄荷基苯基膦酰化氨基酸甲酯的合成

2.4.2 Rp-L-薄荷基苯基膦酰胺的合成

2.4.3Rp-L-薄荷基苯基膦酰氨的合成(2a)

2.5Sp-L-薄荷基苯基膦酸酯的合成

2.6Sp-D-薄荷基苯基膦酰化正丁胺的合成(4a)

2.7 Rp-叔丁基苯基膦酰化正丁胺的合成

2.8 Rp-L-薄荷基苄基膦酰胺的合成

2.8.1 Rp-L-薄荷基苄基膦酰化正丁胺的合成(6a)

2.8.2Rp-L-薄荷基苄基膦酰氨的合成(6b)

2.9 Rp-L-薄荷基苯硫基苯基硫代膦酸酯的合成(7a)

2.10 RP-N-正丁基-L-薄荷基苯膦酰胺的单晶结构数据

2.11实验光谱数据

2.12结果与讨论

2.12.1溶剂对反应的影响

2.12.2水对反应的影响

2.12.3碱对反应的影响

2.12.4温度对反应的影响

2.13本章小结

2.14参考文献

第三章手性膦酰氨(2a)作为手性位移试剂的应用研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器和试剂

3.2.2原料的合成

3.2.3位移效果测试

3.3结果与讨论

3.3.1 Rp-L-薄荷基苯基膦酰氨(2a)对各硫代磷酸的位移效果

3.3.2讨论

3.4本章小结

3.5光谱数据

3.6参考文献

第四章Atherton-Todd反应的机理研究

4.1引言

4.2试验部分

4.2.1仪器和试剂

4.2.2Rp薄荷基苯基氢亚磷酸酯(Ia)与正丁胺的反应跟踪

4.3讨论

4.3.1 经典机理的疑点

4.3.2新的机理的提出

4.4本章小结

4.5参考文献

第五章全文总结

附录部分化合物谱图一

附录部分化合物谱图二

硕士期间发表和已投搞的学术论文

致谢