DBFOX-Ph金屬絡(luò)合物催化二芳基硝酮和缺電子烯烴反應(yīng)的研究.pdf

1、1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)是通過一步反應(yīng)合成含有多個手性中心的五元雜環(huán)化合物的環(huán)加成反應(yīng)，通過在反應(yīng)過程中加入手性催化劑能夠有效控制環(huán)加成產(chǎn)物的立體選擇性，進而得到立體選擇性較高的單一手性化合物，這為制備含有多手性中心的藥物和有機合成中間體提供了極大的便利，因此1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)的立體選擇性研究一直是人們研究的熱點。本文以金屬-雙噁唑啉作為手性催化劑，研究了二芳基硝酮與N-α,β-不飽和酰基-3,5-二甲基吡唑，具有立體選擇性的1,3-

2、偶極環(huán)加成反應(yīng)。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.本文合成了三種手性雙噁唑啉配體。其中通過鹵代、親核取代、縮合環(huán)合三步反應(yīng)制備二苯并呋喃基雙噁唑啉配體(DBFOX/Ph)，該方法簡單，條件溫和，易于操作。在此基礎(chǔ)上，通過對文獻的合成路線進行改進，合成了二苯并噻吩基雙噁唑啉和吡啶基雙噁唑啉。
　　2.以無水LiCl做催化劑，三乙胺做縛酸劑，室溫下合成了親偶極體N-丙烯?；?3,5-二甲基吡唑和N-巴豆酰基-3,5-二甲基吡唑，該方法

3、由于催化劑無水LiCl的引入，使反應(yīng)時間較文獻方法縮短6倍，收率提高50％，達到90%。
　　3.以DBFOX/Ph為手性配體，與金屬離子（Ni2+、Cu2+、Zn2+、Mg2+、Pd2+）配位形成手性有機金屬催化劑，以二苯基硝酮和N-丙烯?；?3,5-二甲基吡唑的1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)為模型反應(yīng)，通過對不同金屬離子、催化劑的量、反應(yīng)溫度等影響因素的考察，確定出催化此類反應(yīng)的最佳條件。實驗研究表明：（1）催化劑的量對反應(yīng)的立體選擇

4、性有重要影響：2%的DBFOX/Ph-Ni，即可使產(chǎn)物區(qū)域選擇性（是指4位和5位的比例）達到95:5，非對映體選擇性de值99:1（是指4-位產(chǎn)物的endo和exo的比例），以及91%的對映體選擇性（ee值）；增加催化劑的量至10%時，區(qū)域選擇性達到97:3，de值為99:1，ee值達到94%。（2）不同金屬離子對反應(yīng)速率、反應(yīng)的區(qū)域選擇性及立體選擇性都有重要影響，二苯基硝酮的1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)中，僅使用10%Cu2+做催化劑時，反

5、應(yīng)速率由空白反應(yīng)的24h縮短到10min，4-位產(chǎn)物的區(qū)域選擇性達到100%，但沒有對映體選擇性（ee值為0）；加入手性配體DBFOX/Ph后，反應(yīng)時間延長至8h，4-位產(chǎn)物的區(qū)域選擇性100%，de值為85:15，ee值為0。Ni2+做催化劑時，反應(yīng)速率及區(qū)域選擇性與Cu2+的催化效果類似，但de值到達90:10，ee值是98:2；而DBFOX/Ph-Pd2+做催化劑時，卻表現(xiàn)出了與Cu2+、Ni2+完全相反的催化結(jié)果，其區(qū)域選擇性4

6、-位：5-位的值是15:85。（3）反應(yīng)溫度由室溫降至0℃，能提高反應(yīng)的區(qū)域選擇性和對映體選擇性，但提高幅度并不明顯，同時反應(yīng)速率卻明顯降低。由此得出催化反應(yīng)的最佳條件是室溫下，以10%mol的DBFOX/Ph-Ni2+做催化劑，可以得到90%的4-位產(chǎn)物，其中，4-位產(chǎn)物的endo:exo值為90:10，ee值是98:2。
　　4.室溫下，以10%mol的DBFOX/Ph-Ni2+做催化劑，考察了9種二芳基硝酮化合物與N-丙烯酰