类卟啉手性双噁唑啉化合物的合成及其在不对称催化中的应用

摘要

本论文设计合成了一系列的类卟啉手性双噁唑啉配体，并以二乙基锌与芳香醛的加成反应及非官能化烯烃的环氧化反应为模板，研究了配体在不对称催化反应中的催化活性及对映选择性。同时在制备手性氨基醇的过程中，发现了一种制备手性氨基醇的改进方法。
　　 1、以苯甲醛或对位取代的苯甲醛为起始物，经与3，4-二甲基吡咯-2-甲酸乙酯缩合，然后将缩合产物的酯基转化为羧基，采用Vorbruggen 法由羧基与手性氨基醇反应，合成了30 种未见文献报导的新化合物，经核磁共振波谱、红外光谱、元素分析、质谱[MS(APCI)]确证了它们的结构。
　　 探索了Vorbruggen直接法合成手性双噁唑啉化合物的反应条件，发现最佳反应条件是三苯基膦/三乙胺/二元酸的摩尔比为 7.5/10/1，最佳反应温度为25℃，时间为24 h,以合成50f 为例，在此条件下其收率达52.8％。同时，对产物的分离提纯方法进行了改进。
　　 2、以二乙基锌与芳香醛的不对称加成反应为模板，研究了配体50、51的催化反应活性，发现在Ti(Opr I)4 存在下，配体51d的催化活性最好，实验证明最佳反应条件是使用20 mol％的手性配体，在-15℃下，Ti(Opr I)4/配体的摩尔比为6～7/1时，51d 与钛配合催化二乙基锌与苯甲醛的对映选择性加成，得到55％的ee 值，收率为80％。提出了类卟啉手性双噁唑啉在Ti(Opr I)4 存在下与钛配合催化二乙基锌与芳香醛的不对称加成反应模型。
　　 3、以非官能化的烯烃的不对称环氧化反应为模板，考察了类卟啉手性双噁唑啉配体的催化活性，实验数据表明，类卟啉手性双噁唑啉配体与钌配合，以NaIO4 为氧化剂，可催化反式1，2-二苯基乙烯的不对称环氧化，具有一定的对映选择性，如配体50d 其催化不对称环氧化收率为45.2％,ee 值为6.6％。
　　 4、提出了一种改进的手性氨基醇的制备方法，使用NaBH4/TiCl4 作还原剂，在THF的回流条件下，可使手性氨基酸还原制备手性氨基醇，还原反应的最佳条件为：NaBH4/TiCl4/底物的摩尔比为3/2.8/1，在此条件下，还原L-苯丙氨基酸34f的产率达86％（Chapter 2: Scheme 20）。