2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛的不对称还原反应研究

摘要

生物转化由于其温和的反应条件及高立体选择性而成为合成手性醇类化合物的有效途径之一。近年来,越来越多的科学家投身于这一研究领域。最近,本课题组利用面包酵母对2-烷基-4,4,4-三氯-2-丁烯醛进行生物催化还原,获得了高产率和e.e.值大于99％的还原产物。这一工作极大激发了继续研究面包酵母催化还原具有一定e.e.值的脂肪族α-烷基取代醛来合成具有较高e.e.值的手性伯醇类化合物的兴趣。
　　本论文研究了2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛在面包酵母完整细胞催化下的不对称还原反应。首先,通过三氯乙醛与脂肪醛的交叉缩合反应合成了羟醛缩合产物,即具有α,β-双手性中心碳的2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛2a-2c,然后分别外消旋的2a-2c和具有一定e.e.值的2a-2c,进行酵母催化还原,研究了各种异构体在酵母还原过程中的反应情况。
　　结果表明,外消旋的2b经过酵母催化还原之后,anti-3b和syn-3b的e.e.值发生了明显变化,分别由0%和0%变成43%和35%,这说明羰基α-手性碳在酵母还原过程中产生了选择性影响。同时anti-3b/syn-3b的比例由74/26变成41/59,说明羰基β-位手性碳也对羰基的酵母还原产生影响。L-脯氨酰胺催化合成的2b经过酵母催化还原之后,anti-3b和syn-3b的e.e.值分别由83%和28%变成95%和17%,而anti-3b/syn-3b的比例由86/14变成70/30,说明尽管anti-3b的e.e.值得到较大的提高,但是相对含量却降低了。同时,我们发现D-脯氨酰胺催化合成的2b经过酵母催化还原之后,anti-3b的e.e.值由69%降为14%,syn-3b的e.e.值由21%提高至70%,同时anti-3b/syn-3b的比例由77/23变成19/81,表明syn-3b化合物的e.e.值和含量都得到了很大的提高。这为我们以后研究如何获得高产率与高e.e.值的β-烷基手性伯醇,提供了很好的指导意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2 手性研究的意义

1.3 手性纯化合物的制备方法

1.4 手性醇的制备方法

1.5 面包酵母在手性合成中的应用

1.6 本论文的研究内容和意义

2 实验部分

2.1 主要实验试剂及仪器

2.2 底物的合成

2.3干面包酵母催化还原2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛

2.4手性硼氢化试剂还原2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛

2.5 还原产物2-烷基-4,4,4-三氯-1,3丁二醇的分析

3 结果与讨论

3.1 底物的合成

3.2 干面包酵母催化还原2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛

3.3手性硼氢化试剂还原2-烷基-3-羟基-4,4,4-三氯丁醛

3.4不同构型底物酵母还原的研究

4 结 论

致谢

参考文献

附录