綠色高效的羥基選擇性保護(hù)策略.pdf

1、選擇性保護(hù)策略一直是有機(jī)化學(xué)尤其是糖化學(xué)的研究熱點(diǎn)。糖化學(xué)研究中有兩個(gè)最核心的問題：一是研究羥基選擇性保護(hù)策略應(yīng)用于糖砌塊合成。二是研究立體選擇性糖基化策略應(yīng)用于合成寡糖。羥基選擇性保護(hù)策略中，常用的保護(hù)基團(tuán)有?；?、芐基、其它烷基以及硅烷基等基團(tuán)。主要的保護(hù)方法有基于有機(jī)錫試劑、有機(jī)硼試劑及其它金屬鹽等的選擇性保護(hù)策略。盡管基于有機(jī)錫試劑的策略操作簡便，選擇性高，而且已經(jīng)被廣泛使用多年，但其自身的生理毒性限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。所以開發(fā)綠

2、色高效、適用廣泛，可完全替代有機(jī)錫方法的羥基選擇性保護(hù)策略勢在必行。本論文圍繞這一課題進(jìn)行了深入的研究并取得了一系列的研究成果。
　　本論文首先綜述了近年來糖羥基綠色、高效選擇性保護(hù)反應(yīng)發(fā)展方面的研究進(jìn)展，介紹了基于有機(jī)錫試劑、有機(jī)硼試劑、有機(jī)硅試劑及金屬鹽（氧化銀及銅絡(luò)合物等）的羥基選擇性保護(hù)反應(yīng)，簡介了各反應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。然后本文從三個(gè)方面仔細(xì)介紹了自己的研究工作。
　　一．基于氫鍵活化的酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)及選擇性?；?br>　

3、　我們實(shí)驗(yàn)室之前開發(fā)了四丁基醋酸銨催化的二醇底物的選擇性乙?；?，本文在此基礎(chǔ)上將該反應(yīng)擴(kuò)展到多羥基底物的選擇性單乙?；约岸嗔u基底物的雙乙酰化，并通過理論計(jì)算結(jié)合核磁測定的動力學(xué)同位素效應(yīng)對該反應(yīng)進(jìn)行了深入的機(jī)理探討從而進(jìn)一步支持了我們推測的雙氫鍵活化的反應(yīng)機(jī)理。在?；D(zhuǎn)移反應(yīng)中，我們發(fā)現(xiàn)zemplen?；D(zhuǎn)移反應(yīng)存在重大理論缺陷，該人名反應(yīng)認(rèn)為在醇類溶劑中氫氧化鈉不能催化脫?；磻?yīng)，而只有甲醇鈉才能夠完全催化脫?；磻?yīng)。我們通過大量控

4、制實(shí)驗(yàn)證實(shí)氫氧化鈉也可以催化脫?；磻?yīng)，然后我們分別用兩種催化劑催化一系列底物酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)也證實(shí)了這一結(jié)果。通過理論計(jì)算和動力學(xué)同位素效應(yīng)測試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也支持了我們提出的基于氫鍵活化的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理。
　　二．三價(jià)鐵催化的羥基選擇性烷基化
　　在之前對于基于有機(jī)錫的選擇性保護(hù)的研究中，我們推測，任何試劑只要可以和含兩個(gè)相鄰羥基的底物生成二氧五元環(huán)狀的中間體，都能誘導(dǎo)羥基進(jìn)行選擇性保護(hù)。根據(jù)這一理論，我們研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e(di

5、bm)3能催化二元醇和多元醇進(jìn)行普遍通用的選擇性保護(hù)。這個(gè)化合物是第一個(gè)可以廣泛取代當(dāng)量有機(jī)錫試劑應(yīng)用于選擇性芐醚化反應(yīng)的催化劑，而且它能夠得到比以前任何催化劑相似或者更好的選擇性結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們推測了一個(gè)催化機(jī)理，即其中鐵試劑和兩個(gè)相鄰羥基形成的二氧五元環(huán)狀中間體在反應(yīng)中起重要作用。該方法具有綠色無毒，快速高效，適用范圍廣泛等特點(diǎn)，理論上可以完全取代有毒的有機(jī)錫試劑對各種構(gòu)型的羥基底物進(jìn)行選擇性烷基化保護(hù)反應(yīng)。
　　三．

6、氧化銀協(xié)助的羥基選擇性保護(hù)
　　基于氧化銀協(xié)助的反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展多年，催化劑量鹵素離子對于氧化銀協(xié)助的反應(yīng)具有明顯的促催化效果，我們對此反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。我們猜測氧化銀與軟陰離子絡(luò)合能夠生成強(qiáng)堿性的銀氧負(fù)離子，是促催化反應(yīng)的關(guān)鍵。通過一系列控制實(shí)驗(yàn)對比，我們發(fā)現(xiàn)，越軟的陰離子越能使反應(yīng)速度加快，而且 XRD測試和理論計(jì)算的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都支持了我們提出的機(jī)理。我們進(jìn)一步深入研究認(rèn)為氧化銀在反應(yīng)中能夠部分循環(huán)，所以理論上減少氧化銀的用