新型p,n,p三齿手性配体的合成及催化应用(附件)
摘 要 目的:为了进一步提高氢化反应、烯丙基烷基化反应等不对称催化反应的立体选择性及产率，设计和合成以均三嗪为母体的新型手性配体 (P,P型）。方法以三聚氰氯为起始原料，主要经过亲核取代反应合成出目标产物。结果利用红外光谱（IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等方法对目标产物进行了详细的结构表征，结果与设计结构完全吻合。结论设计和合成以均三嗪为母体结构的新型P,N,P三齿手性配体，本实验所建立的合成方法可行、合成路线简洁、结构表征准确
目 录
1 绪论 1
1.1 论文选题的背景及目的 1
1.2 手性配体的研究进展 1
1.2.1 概述 2
1.2.2 手性化合物的合成方法 2
1.2.3 手性配体的理化作用 3
2 新型均三嗪母体结构手性配体的设计合成思路 5
2.1 实验准备 5
2.1.1 实验仪器 5
2.1.2 实验试剂 6
2.2 配体的设计 6
2.2.1 单取代均三嗪底物的合成OMe取代 7
2.2.2 单取代均三嗪底物的合成Ph取代 7
2.3 配体的合成 7
2.3.1 以甲基苄胺为手性因素的双膦配体 7
2.4 溶剂的干燥 8
2.4.1 乙醚的干燥 8
2.4.2 四氢呋喃的干燥 8
2.5 试验部分 9
2.5.1 格式试剂的合成 9
2.5.2中间体A的合成 9
2.5.4 中间体B的合成 10
2.5.5 目标产物双膦配体的合成（以甲基苄胺为手性因素） 12
2.6 实验结果 12
2.6.1 2苯基4，6二氯均三嗪(中间体A) 12
2.6.2 2苯基4，6二甲基苄胺基均三嗪（中间体B） 13
2.6.3 目标产物 13
2.7 催化反应的探索 13
2.7.1 烯丙基烷基化催化反应 13
3 结论 15
参考文献 16
致谢 18
附录 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 1 绪论
1.1 论文选题的背景及目的
我们都知道，手性是自然界的基本属性之一，与生命休戚相关。近年来，人们对单一手性化合物（如手性医药和农药等）及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展。手性物质的获得，除了来自天然以外，人工合成是主要的途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成和手性催化合成是获得手性物质的三种方法，其中，手性催化是最有效的方法，因为他能够实现手性增殖。一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子，达到甚至超过了酶催化的水平。所以，想通过有机合成实验，了解手性合成，催化应用，以增长自己的知识层面。
1.2 手性配体的研究进展
我国对于手性催化合成的研究始于上世纪80年代，从90年代逐渐引起重视。尽管已经有成百上千的优秀手性配体被合成出来，但没有任何一种配体或催化剂是通用的，因此新型手性配体的设计合成是手 性催化研究中的永恒主题。1997年，陈新滋和蒋耀忠等报道了基于螺环骨架的手性双亚膦酸酯配体（SpirOP），并成功应用于铑催化的脱氢氨基酸衍生物的不对称氢化，这是我国第一个具有自主知识产权的手性配体及催化剂[1]。陈新滋等还发展了含有联吡啶骨架的手性双膦配体（PPhos），在催化氢化中PPhos显示了与BINAP 相媲美的催化性能，而且具有良好的空气稳定性，因此更适用于工业化生产[2]。近年来，在膦配体、氮膦配体、含氮配体、含硫配体、卡宾配体、以及二烯烃配体等的设计合成方面又取得了新的重要进展[2]。
近十年来，我国科学家在手性配体的设计与合成研究中也取得了十分出色的成绩迄今为止，已经实现的手性催化反应只占到全部发现的有机反应中的绝少一部分，即使对于比较成熟的手性催化氢化和氧化反应来说，仍然还存在许多有待解决的问题[3]。
2001年诺贝尔奖获得者Noyori发展的BINAP系列手性催化剂就是其中一例[3]。BINAP与金属铑和钌形成的配合物已被证明是许多前手性烯烃和酮的高效催化剂，其中[45]，BINAP的钌双膦/双胺催化剂成功地解决了简单芳基酮的高效、高选择性氢化，催化剂的TOF高达60次/秒（即一个催化剂分子每秒可以催化转化60个底物分子），TON高达230万（即一个催化剂分子总共可以催化转化230万个底物分子) ，TON高达230万（即一个催化剂分子总共可以催化转化230万个底物分子），是目前最高效的手性催化剂体系[67]
1.2.1 概述
手性（chirality）是指物质的一种不对称性，手性是自然界的基本属性之一，与生命休戚相关。好比人的左手和右手互为实物或镜像的关系，但又不能重叠[8]。化学中，镜像的两分子，就像镜子中的手一样，可以重叠，但是在实际空间上下不管如何旋转调整空间位置，他们都不能重叠，这就被称为手性。它们出现在我们生活中，几乎所有的生物大分子都是手性化合物。它们不仅在化学领域占据着举足轻重的地位，在手性药物的研究上，它们也扮演着重要角色。互为对映异构体的手性药物分子理化性质基本相同，仅仅在旋光性上有所差别，但是在药理活性上却有着很大的不同。“反应停”事件导致了成千上万名的“海豹婴儿”，我们也开始意识到消旋体药物拆分的重要性。
1.2.2 手性化合物的合成方法
获得手性化合物的方法主要有外消旋拆分法，手性源合成法，不对称诱导合成法以及手性放大合成法和催化不对称合成法，其中不对称催化合成法是最经济和高效的方法。不对称催化合成是从潜手性底物出发，利用少量手性催化剂诱导非手性底物直接转化成为特定构型的手性产物。手性金属催化剂是指手性配体与金属原子配位后所形成的络合物，其中金属提供催化中心，而手性配体提供手性空间环境，手性金属络合物与底物分子作用后形成能量最低的有利过渡态，生成构型占优势的产物。因此，新型手性配体的设计与合成是实现高效高选择性不对称催化反应的关键。手性配体和手性催化剂是手性催化合成领域的核心，事实上手性催化合成的每一次突破性进展总是与新型手性配体及其催化剂的出现密切相关[8]。手性化合物手性配体的研究相对较少，一个重要的原因是习惯上认为硫会使催化剂中毒。然而，硫原子有丰电子性质和结构特性[9]。手性催化研究在过去几十年中已经取得了巨大的成功，是目前化学学科最为活跃的研究领域之一。近年来，包括我国研究人员在内的科学家又在制备新型手性催化剂、发展新的高效的手性催化反应、以及相关新概念和新方法等研究方面取得了新的重要进展[10]。
目 录
1 绪论 1
1.1 论文选题的背景及目的 1
1.2 手性配体的研究进展 1
1.2.1 概述 2
1.2.2 手性化合物的合成方法 2
1.2.3 手性配体的理化作用 3
2 新型均三嗪母体结构手性配体的设计合成思路 5
2.1 实验准备 5
2.1.1 实验仪器 5
2.1.2 实验试剂 6
2.2 配体的设计 6
2.2.1 单取代均三嗪底物的合成OMe取代 7
2.2.2 单取代均三嗪底物的合成Ph取代 7
2.3 配体的合成 7
2.3.1 以甲基苄胺为手性因素的双膦配体 7
2.4 溶剂的干燥 8
2.4.1 乙醚的干燥 8
2.4.2 四氢呋喃的干燥 8
2.5 试验部分 9
2.5.1 格式试剂的合成 9
2.5.2中间体A的合成 9
2.5.4 中间体B的合成 10
2.5.5 目标产物双膦配体的合成（以甲基苄胺为手性因素） 12
2.6 实验结果 12
2.6.1 2苯基4，6二氯均三嗪(中间体A) 12
2.6.2 2苯基4，6二甲基苄胺基均三嗪（中间体B） 13
2.6.3 目标产物 13
2.7 催化反应的探索 13
2.7.1 烯丙基烷基化催化反应 13
3 结论 15
参考文献 16
致谢 18
附录 19< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 1 绪论
1.1 论文选题的背景及目的
我们都知道，手性是自然界的基本属性之一，与生命休戚相关。近年来，人们对单一手性化合物（如手性医药和农药等）及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展。手性物质的获得，除了来自天然以外，人工合成是主要的途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成和手性催化合成是获得手性物质的三种方法，其中，手性催化是最有效的方法，因为他能够实现手性增殖。一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子，达到甚至超过了酶催化的水平。所以，想通过有机合成实验，了解手性合成，催化应用，以增长自己的知识层面。
1.2 手性配体的研究进展
我国对于手性催化合成的研究始于上世纪80年代，从90年代逐渐引起重视。尽管已经有成百上千的优秀手性配体被合成出来，但没有任何一种配体或催化剂是通用的，因此新型手性配体的设计合成是手 性催化研究中的永恒主题。1997年，陈新滋和蒋耀忠等报道了基于螺环骨架的手性双亚膦酸酯配体（SpirOP），并成功应用于铑催化的脱氢氨基酸衍生物的不对称氢化，这是我国第一个具有自主知识产权的手性配体及催化剂[1]。陈新滋等还发展了含有联吡啶骨架的手性双膦配体（PPhos），在催化氢化中PPhos显示了与BINAP 相媲美的催化性能，而且具有良好的空气稳定性，因此更适用于工业化生产[2]。近年来，在膦配体、氮膦配体、含氮配体、含硫配体、卡宾配体、以及二烯烃配体等的设计合成方面又取得了新的重要进展[2]。
近十年来，我国科学家在手性配体的设计与合成研究中也取得了十分出色的成绩迄今为止，已经实现的手性催化反应只占到全部发现的有机反应中的绝少一部分，即使对于比较成熟的手性催化氢化和氧化反应来说，仍然还存在许多有待解决的问题[3]。
2001年诺贝尔奖获得者Noyori发展的BINAP系列手性催化剂就是其中一例[3]。BINAP与金属铑和钌形成的配合物已被证明是许多前手性烯烃和酮的高效催化剂，其中[45]，BINAP的钌双膦/双胺催化剂成功地解决了简单芳基酮的高效、高选择性氢化，催化剂的TOF高达60次/秒（即一个催化剂分子每秒可以催化转化60个底物分子），TON高达230万（即一个催化剂分子总共可以催化转化230万个底物分子) ，TON高达230万（即一个催化剂分子总共可以催化转化230万个底物分子），是目前最高效的手性催化剂体系[67]
1.2.1 概述
手性（chirality）是指物质的一种不对称性，手性是自然界的基本属性之一，与生命休戚相关。好比人的左手和右手互为实物或镜像的关系，但又不能重叠[8]。化学中，镜像的两分子，就像镜子中的手一样，可以重叠，但是在实际空间上下不管如何旋转调整空间位置，他们都不能重叠，这就被称为手性。它们出现在我们生活中，几乎所有的生物大分子都是手性化合物。它们不仅在化学领域占据着举足轻重的地位，在手性药物的研究上，它们也扮演着重要角色。互为对映异构体的手性药物分子理化性质基本相同，仅仅在旋光性上有所差别，但是在药理活性上却有着很大的不同。“反应停”事件导致了成千上万名的“海豹婴儿”，我们也开始意识到消旋体药物拆分的重要性。
1.2.2 手性化合物的合成方法
获得手性化合物的方法主要有外消旋拆分法，手性源合成法，不对称诱导合成法以及手性放大合成法和催化不对称合成法，其中不对称催化合成法是最经济和高效的方法。不对称催化合成是从潜手性底物出发，利用少量手性催化剂诱导非手性底物直接转化成为特定构型的手性产物。手性金属催化剂是指手性配体与金属原子配位后所形成的络合物，其中金属提供催化中心，而手性配体提供手性空间环境，手性金属络合物与底物分子作用后形成能量最低的有利过渡态，生成构型占优势的产物。因此，新型手性配体的设计与合成是实现高效高选择性不对称催化反应的关键。手性配体和手性催化剂是手性催化合成领域的核心，事实上手性催化合成的每一次突破性进展总是与新型手性配体及其催化剂的出现密切相关[8]。手性化合物手性配体的研究相对较少，一个重要的原因是习惯上认为硫会使催化剂中毒。然而，硫原子有丰电子性质和结构特性[9]。手性催化研究在过去几十年中已经取得了巨大的成功，是目前化学学科最为活跃的研究领域之一。近年来，包括我国研究人员在内的科学家又在制备新型手性催化剂、发展新的高效的手性催化反应、以及相关新概念和新方法等研究方面取得了新的重要进展[10]。
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