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文檔簡介
1、不對稱氧化反響不對稱氧化反響 Asymmetric Oxidation o1、 Sharpless環(huán)氧化反響環(huán)氧化反響AE反響;反響;o2、非官能團化烯烴的不對稱氧化;、非官能團化烯烴的不對稱氧化;o3、不對稱雙羥基化反響、不對稱雙羥基化反響AD反響;反響;o4、不對稱羥氨化反響、不對稱羥氨化反響AA反響。反響。主要講解內(nèi)容擇要主要講解內(nèi)容擇要一、一、Sharpless環(huán)氧化反響環(huán)氧化反響o1、根本概念;、根本概念;o2、Sharpless環(huán)氧化反響的特點:環(huán)氧化反響的特點:o3、 Sharpless環(huán)氧化反響的機理:環(huán)氧化反響的機理:o4、 2,3環(huán)氧醇的開環(huán)反響;環(huán)氧醇的開環(huán)反響;o5、
2、Payne重排后開環(huán)。重排后開環(huán)。 1根本概念:根本概念:o 烯丙醇及其衍生物在鈦酸酯參與下烯丙醇及其衍生物在鈦酸酯參與下的不對稱環(huán)氧化反響稱為的不對稱環(huán)氧化反響稱為Sharpless環(huán)氧環(huán)氧化反響,簡稱為化反響,簡稱為AE反響反響(asymmetric epoxidation) 。o 1980年,由年,由Sharpless K.B. 等研討發(fā)等研討發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)。2根本化學(xué)反響:根本化學(xué)反響:ORR1R2OHRRR1R1R2R2OHOHt-BuOOH, Ti(OPri)4L-(+)-酒石酸二烷基酯D-(-)-酒石酸二烷基酯R2OHRR1t-BuOOH, Ti(OPri)4Oo 運用過氧叔丁醇運用過
3、氧叔丁醇t-BuOOH,TBHP為為氧供體,四乙氧基鈦氧供體,四乙氧基鈦Ti(OPri)4和酒石酸二和酒石酸二烷基酯烷基酯DET,常用的是酒石酸二乙酯為,常用的是酒石酸二乙酯為催化劑,使各種烯丙伯醇衍生物發(fā)生不對稱催化劑,使各種烯丙伯醇衍生物發(fā)生不對稱過氧化。過氧化。o 化學(xué)產(chǎn)率為化學(xué)產(chǎn)率為70-90%,光學(xué)產(chǎn)率大于,光學(xué)產(chǎn)率大于90%。 3根本化學(xué)試劑:根本化學(xué)試劑:o氧化劑:氧化劑:o 過氧叔丁醇過氧叔丁醇t-BuOOH,TBHP;o催化劑:催化劑:o 四乙氧基鈦四乙氧基鈦Ti(OPri)4,o 酒石酸二烷基酯酒石酸二烷基酯DET;o反響底物:反響底物:o 烯丙醇及其衍生物。烯丙醇及其衍生
4、物。4根本反響過程:根本反響過程:o1合成手性環(huán)氧醇化合物;合成手性環(huán)氧醇化合物;o2得到的環(huán)氧醇可以進展隨后的區(qū)域得到的環(huán)氧醇可以進展隨后的區(qū)域和立體控制的親核開環(huán)反響,再經(jīng)過進一和立體控制的親核開環(huán)反響,再經(jīng)過進一步官能團的變換,而獲得多種多樣對映體步官能團的變換,而獲得多種多樣對映體純的目的化合物。純的目的化合物。在不對稱合成中的意義:在不對稱合成中的意義:o Sharpless環(huán)氧化反響是一種通用的規(guī)范實驗室環(huán)氧化方法,其對映選擇性和催化性的本質(zhì)是:o 經(jīng)過選擇具有適宜手性的酒石酸酯以及選用烯丙醇的Z-或E-幾何異構(gòu)體,可以構(gòu)建起所需求的環(huán)氧化產(chǎn)物 的絕對構(gòu)型。 AE反響有利于產(chǎn)生反響
5、有利于產(chǎn)生1,2-反式產(chǎn)物。反式產(chǎn)物。DIPT:酒石酸二異丙基酯:酒石酸二異丙基酯o 當(dāng)運用外消旋的烯丙基仲醇當(dāng)運用外消旋的烯丙基仲醇1時,對映時,對映體之一反響較快。體之一反響較快。o 因此,就導(dǎo)致一個有速率差別的過程,它可因此,就導(dǎo)致一個有速率差別的過程,它可以用來在一對對映體同時存在的情況下,選擇以用來在一對對映體同時存在的情況下,選擇性的氧化其中的一個反響活性較強的對映體。性的氧化其中的一個反響活性較強的對映體。o 所以,可以利用所以,可以利用Sharpless環(huán)氧化反響體系對環(huán)氧化反響體系對外消旋的烯丙基仲醇進展動力學(xué)拆分。外消旋的烯丙基仲醇進展動力學(xué)拆分。2、Sharpless環(huán)氧
6、化反響的特點:環(huán)氧化反響的特點: o1簡易性:簡易性:o 一切的反響組份都是廉價的,并且一切的反響組份都是廉價的,并且是商品化的;是商品化的;o2可靠性:可靠性:o 雖然大的雖然大的R取代基是不利的,但對于取代基是不利的,但對于大多數(shù)烯丙醇,反響都能勝利;大多數(shù)烯丙醇,反響都能勝利;o3高光學(xué)純度:高光學(xué)純度:o 普通普通90% d.e.,通常,通常 95% d.e. ;o4對底物中的手性中心相對不敏感:對底物中的手性中心相對不敏感:o 在已帶有手性中心的烯丙醇底物中,在已帶有手性中心的烯丙醇底物中,手性鈦手性鈦酒石酸酯催化劑具有足夠強的非對酒石酸酯催化劑具有足夠強的非對映面優(yōu)先性,可以抑制手
7、性烯烴底物所固有映面優(yōu)先性,可以抑制手性烯烴底物所固有的非對映面優(yōu)先性的影響。的非對映面優(yōu)先性的影響。舉例闡明舉例闡明:o 對于對于AE反響,反響, E-取代的烯丙醇的反響較取代的烯丙醇的反響較相應(yīng)的相應(yīng)的Z-取代底物要快得多。取代底物要快得多。o 手性手性E-烯丙醇烯丙醇A在在(+)-DET存在下進展環(huán)存在下進展環(huán)氧化,在氧化,在15h內(nèi)能以大于內(nèi)能以大于20 : 1 的比例得到主的比例得到主要產(chǎn)物要產(chǎn)物B;o 當(dāng)用當(dāng)用(-)-DET反響時,也能以大于反響時,也能以大于20 : 1 的的非對映選擇性得到非對映選擇性得到C。o 然而,在然而,在Z-烯丙醇烯丙醇 D的情況下,對于匹的情況下,對于
8、匹配對,要用配對,要用2周時間以周時間以E : F = 30 : 1 的比例的比例得到產(chǎn)物;得到產(chǎn)物;o 而對于錯配對,那么以而對于錯配對,那么以E : F = 3 : 2 的低的低得多的比例得到環(huán)氧化物。得多的比例得到環(huán)氧化物。 o5產(chǎn)物的絕對構(gòu)型可以預(yù)見:產(chǎn)物的絕對構(gòu)型可以預(yù)見: o 對潛手性烯丙醇衍生物而言,迄對潛手性烯丙醇衍生物而言,迄今對于圖所示的規(guī)律尚未見有例外。今對于圖所示的規(guī)律尚未見有例外。o62,3-環(huán)氧醇作為中間體的多用性:環(huán)氧醇作為中間體的多用性:o 新的選擇性轉(zhuǎn)化擴展了該反響的新的選擇性轉(zhuǎn)化擴展了該反響的適用性和意義。適用性和意義。 3、Sharpless環(huán)氧化反響的機
9、理:環(huán)氧化反響的機理: o 在Sharpless環(huán)氧化反響體系中,存在著多種Ti-酒石酸酯配合物,其中,以雙核配合物見右圖占主導(dǎo)位置。 o 反響經(jīng)過反響經(jīng)過TiIV混合型配合物混合型配合物A帶帶有烯丙氧基和有烯丙氧基和TBHP陰離子為配體進展,陰離子為配體進展,烷基過氧化物二齒配位于烷基過氧化物二齒配位于Ti(IV)中心而遭到中心而遭到親電活化,氧轉(zhuǎn)移至烯鍵上產(chǎn)生了配合物親電活化,氧轉(zhuǎn)移至烯鍵上產(chǎn)生了配合物B。o 在在B中,中,Ti(IV)由環(huán)氧烷氧基和叔丁氧基由環(huán)氧烷氧基和叔丁氧基配位;然后烷氧基被烯丙醇和配位;然后烷氧基被烯丙醇和TBHP取代而取代而再生再生A,完成催化循環(huán)。,完成催化循環(huán)
10、。o 可以看到,對映選擇性是由在可以看到,對映選擇性是由在Ti(IV)上的上的手性配體,經(jīng)過決議配位的烯丙醇的構(gòu)象來手性配體,經(jīng)過決議配位的烯丙醇的構(gòu)象來控制的??刂频摹?4、2,3-環(huán)氧醇的開環(huán)反響:環(huán)氧醇的開環(huán)反響: o Sharpless環(huán)氧化反響的最大運用價值在于: o 生成的環(huán)氧醇可以與多種親核試劑發(fā)生區(qū)域選擇性和立體選擇性開環(huán)反響;而立體化學(xué)選擇性經(jīng)常取決于底物中的官能團或底物與試劑之間的配位作用。 環(huán)氧醇開環(huán)能夠的方式:環(huán)氧醇開環(huán)能夠的方式:o 2,3-環(huán)氧環(huán)氧-1-醇醇(1)的開環(huán)可以發(fā)生的開環(huán)可以發(fā)生在在C2或或C3位置上。位置上。o 此時,發(fā)生親核開環(huán)位置上的碳產(chǎn)此時,發(fā)生
11、親核開環(huán)位置上的碳產(chǎn)生構(gòu)型翻轉(zhuǎn),分別得到生構(gòu)型翻轉(zhuǎn),分別得到1,3-二醇和二醇和1,2-二醇。二醇。o 在堿性條件下,也可以經(jīng)過在堿性條件下,也可以經(jīng)過Payne重重排,首先由構(gòu)造排,首先由構(gòu)造1轉(zhuǎn)變?yōu)槟┒谁h(huán)氧化合轉(zhuǎn)變?yōu)槟┒谁h(huán)氧化合物物2;o 此時,此時,C2位構(gòu)型翻轉(zhuǎn)并且親核進攻位構(gòu)型翻轉(zhuǎn)并且親核進攻發(fā)生在發(fā)生在Cl上。上。 1 Ti(OPri)2(N3)2參與的親核開環(huán):參與的親核開環(huán):o 在在150mol%的的Ti(OPri)4存在下,親核試存在下,親核試劑如仲醇、疊氮化物、硫醇和游離醇主劑如仲醇、疊氮化物、硫醇和游離醇主要進攻要進攻2,3-環(huán)氧環(huán)氧-1-醇醇1的的C3位,位, C3發(fā)生
12、發(fā)生構(gòu)型翻轉(zhuǎn)。構(gòu)型翻轉(zhuǎn)。o 詳細開環(huán)方式見以下圖:詳細開環(huán)方式見以下圖:o Ti(OPrii)4的存在不僅增大了反響的速的存在不僅增大了反響的速度,而且提高了多種親核試劑對度,而且提高了多種親核試劑對C3的位進的位進攻的選擇性。攻的選擇性。 Ti(OPri)2(N3)2開環(huán)舉例闡明如下:開環(huán)舉例闡明如下:o 如下圖:如下圖:C3疊氮開環(huán)得到的主要產(chǎn)疊氮開環(huán)得到的主要產(chǎn)物是物是3-疊氨基疊氨基-1,2-二醇二醇2。o 2 經(jīng)過復(fù)原即是經(jīng)過復(fù)原即是1,2-二醇二醇-3-胺,胺,其骨架可以作為合成一系列藥物分子其骨架可以作為合成一系列藥物分子的中間體。的中間體。 運用實例:運用實例:o Greene
13、采用此法,從順式肉桂醇采用此法,從順式肉桂醇1出出發(fā),經(jīng)過不對稱環(huán)氧化反響和將末端羥基氧發(fā),經(jīng)過不對稱環(huán)氧化反響和將末端羥基氧化成羧酸;化成羧酸;o 再以重氮甲烷酯化,合成得到環(huán)氧化合再以重氮甲烷酯化,合成得到環(huán)氧化合物物2, 76%-80% e.e.;o 接著以疊氮開環(huán)得到接著以疊氮開環(huán)得到3,經(jīng)過一系列,經(jīng)過一系列反響后,得到紫杉醇側(cè)鏈反響后,得到紫杉醇側(cè)鏈4。 反響條件如下:反響條件如下:o 在化學(xué)計量的在化學(xué)計量的Ti(OPri)4存在下,用等摩存在下,用等摩爾量的鹵素爾量的鹵素Br2,I2處置處置 2,3-環(huán)氧醇,環(huán)氧醇,可以在溫暖條件下,高通用性、高區(qū)域選擇可以在溫暖條件下,高通用
14、性、高區(qū)域選擇性的合成得到鹵代醇。性的合成得到鹵代醇。(2) X2Ti(OPri)4參與的開環(huán)反響:參與的開環(huán)反響:舉例闡明如下舉例闡明如下:o 實現(xiàn)實現(xiàn)2,3-環(huán)氧醇區(qū)域選擇性開環(huán)的另一條環(huán)氧醇區(qū)域選擇性開環(huán)的另一條途徑途徑: 經(jīng)過將潛在的經(jīng)過將潛在的N親核試劑或親核試劑或O親核親核試劑銜接到羥基上,從而利用其分子內(nèi)親核試劑銜接到羥基上,從而利用其分子內(nèi)親核性的優(yōu)勢,進展分子內(nèi)開環(huán)。性的優(yōu)勢,進展分子內(nèi)開環(huán)。o 例如:例如:L和和D鞘氨醇的對映選擇性合鞘氨醇的對映選擇性合成。成。 3由分子內(nèi)的親核試劑開環(huán):由分子內(nèi)的親核試劑開環(huán):L鞘氨醇的手性合成:鞘氨醇的手性合成:o 2,3-環(huán)氧醇環(huán)氧醇
15、1在在DBU存在下用過量的存在下用過量的CC13CN處置,得到的三氯亞胺酯處置,得到的三氯亞胺酯2可可用作用作N-親核試劑;親核試劑;o 化合物化合物2用三乙基鋁處置,生成單一用三乙基鋁處置,生成單一產(chǎn)物產(chǎn)物3原來的環(huán)氧乙烷原來的環(huán)氧乙烷2或或3中中C3的構(gòu)型被反轉(zhuǎn)的構(gòu)型被反轉(zhuǎn);闡明:闡明: 化合物化合物3經(jīng)過酸水解得到經(jīng)過酸水解得到4; 4用用Li/NH3復(fù)原之后,得到了復(fù)原之后,得到了L-赤式赤式鞘氨醇鞘氨醇5a,并以其三乙酸醋,并以其三乙酸醋5b來表來表征。征。D鞘氨醇的手性合成:鞘氨醇的手性合成:o 為了制備所需的D-赤式異構(gòu)體D-5,由碳酸對硝基苯酯2經(jīng)過一鍋反響制備芐基氨基甲酸酯3
16、。o 用5摩爾量叔丁醇鉀處置N-親核試劑3,生成所需的惡唑烷4,Li/NH3裂解產(chǎn)生了D-赤式鞘氨醇D-5a。o 它也以三乙酸酯D-5b得到表征。 o 在堿性條件下,親核開環(huán)可以經(jīng)過在堿性條件下,親核開環(huán)可以經(jīng)過Payne重排在重排在C1位上發(fā)生,生成位上發(fā)生,生成2,3-二醇。二醇。o 多種親核試劑如:多種親核試劑如:PhS-、BH4-、CN-、TsNH-等可以用于此目的。等可以用于此目的。 5、Payne重排后開環(huán):重排后開環(huán):o 這一合成途徑為手性碳水化合物的非對映選這一合成途徑為手性碳水化合物的非對映選擇性合成提供了一個新的方法。擇性合成提供了一個新的方法。o 例如:在四、五、六碳糖的
17、合成中,不對稱例如:在四、五、六碳糖的合成中,不對稱環(huán)氧化和環(huán)氧醇的開環(huán)是關(guān)鍵步驟。環(huán)氧化和環(huán)氧醇的開環(huán)是關(guān)鍵步驟。舉例闡明:舉例闡明: 丁糖醇的制備丁糖醇的制備OBnOHOOOPhCH2OSPhOHOHBnOOHOPhCH2OSPhOHOHNaOH, PhSH+ H2ONaOH, PhSHOO+ H2O( 2R, 3S ) ( 2S, 3R ) CH2OAcCH2OAcOAcHHAcOCH2OAcCH2OAcOAcHOAcHL-蘇糖醇L-赤糖醇65 oC, 3h, 80%65 oC, 3ho 化合物化合物 1(2R,3S)和和 2(2S,3R) ,在質(zhì)子性,在質(zhì)子性溶劑中,與苯硫酚和氫氧化鈉
18、反響,發(fā)生環(huán)氧溶劑中,與苯硫酚和氫氧化鈉反響,發(fā)生環(huán)氧醇部分的堿催化醇部分的堿催化Payne重排。重排。o 重排時,重排時,C2的構(gòu)型翻轉(zhuǎn),的構(gòu)型翻轉(zhuǎn),PhS-進攻發(fā)生在進攻發(fā)生在C1位上,生成蘇式二醇位上,生成蘇式二醇 3 和赤式二醇和赤式二醇 4 。o 經(jīng)過隨后的反響分別轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的經(jīng)過隨后的反響分別轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的L-蘇糖醇蘇糖醇和和L-赤糖醇的四乙酸酯。赤糖醇的四乙酸酯。二、非官能團化烯烴的不對稱氧化:二、非官能團化烯烴的不對稱氧化:o 在有機合成中,非官能團烯烴的不對稱在有機合成中,非官能團烯烴的不對稱環(huán)氧化問題難度更大,也更具有普遍性。環(huán)氧化問題難度更大,也更具有普遍性。o 此時,在烯
19、烴與金屬配合物之間不易構(gòu)此時,在烯烴與金屬配合物之間不易構(gòu)成螯合物,因此,要實現(xiàn)底物反響點上對映成螯合物,因此,要實現(xiàn)底物反響點上對映面選擇性更加困難。面選擇性更加困難。 o 下面引見下面引見Salen配合物對簡單烯烴的對映配合物對簡單烯烴的對映選擇性催化環(huán)氧化反響。選擇性催化環(huán)氧化反響。內(nèi)容提要:內(nèi)容提要:o1、根本合成反響;、根本合成反響;o2、金屬、金屬salen配合物配合物催化劑;催化劑;o3、合成試劑及要求;、合成試劑及要求;o4、運用舉例。、運用舉例。1、根本合成反響:、根本合成反響:R2R1R3R4R1R2R4R3OM-salen手性配合物M=Mn,Co,Fe,Rh,Ni等氧化劑
20、2、金屬、金屬salen配合物配合物催化劑:催化劑:OR1R1NNORRMNNNNM金屬卟啉配合物金屬salen配合物(細胞色素P-450活性中心)o 在氧化劑存在的條件下,金屬在氧化劑存在的條件下,金屬salen配合配合物作為催化劑,具有將氧化錳或其它過渡物作為催化劑,具有將氧化錳或其它過渡金屬活化中間體中的氧向烯烴轉(zhuǎn)移的作用。金屬活化中間體中的氧向烯烴轉(zhuǎn)移的作用。o 這是一個與細胞色素氧化酶這是一個與細胞色素氧化酶P-450作用作用類似的仿生過程。其設(shè)計思想來源于對類似的仿生過程。其設(shè)計思想來源于對P-450活性部位活性部位金屬卟啉配合物的化學(xué)模擬,金屬卟啉配合物的化學(xué)模擬,并引入手性因子
21、。并引入手性因子。3、合成試劑及要求:、合成試劑及要求:o氧化劑:氧化劑:o 亞碘酰苯亞碘酰苯(PhIO,用于有機溶劑中,用于有機溶劑中)、次氯酸鈉水溶液次氯酸鈉水溶液(用于水作溶劑的反響用于水作溶劑的反響)。o金屬金屬salen配合物:配合物:o 許多過渡金屬離子均可以制備催化劑,許多過渡金屬離子均可以制備催化劑,但是,以但是,以Mn(III)-salen配合物最為有效。配合物最為有效。o底物:底物:o 對于底物根本無特殊要求。對于底物根本無特殊要求。4、運用舉例:、運用舉例:1ONCONCO(S, S)Mn配合物NaOClNHONNOHMeOONCOHNOONCOHNNOMeO56%85%
22、97% e.e, 96%產(chǎn)率催化劑構(gòu)造:催化劑構(gòu)造:(S,S)Mn(III)salen配合物ONNOMnHHCl運用舉例運用舉例: (2)oTonabersat的合成:的合成:o 英國英國Smithkine Beecham Plc. 公司正在公司正在研討的抗偏頭痛新藥,研討的抗偏頭痛新藥,II期臨床。期臨床。o 作用機制為:抑制作用機制為:抑制K+介導(dǎo)的電勢傳導(dǎo)和相介導(dǎo)的電勢傳導(dǎo)和相關(guān)的關(guān)的NO的釋放。的釋放。o 化學(xué)構(gòu)造見右圖:化學(xué)構(gòu)造見右圖:合成關(guān)鍵步驟合成關(guān)鍵步驟烯鍵不對稱環(huán)氧烯鍵不對稱環(huán)氧化:化:H3COOCH3CH3Mn3+catalystH3COOCH3CH3OH3COOCH3CH
23、3NH2OHNH3EtOHH3COHOCH3ClCH3H3COOCH3CH3Mn3+catalystH3COOCH3CH3OH3COOCH3CH3NH2OHNH3EtOHH3COOCH3CH3HNOHFClClODASTCH2Cl2H3COOCH3CH3NOFClFClOH3COOCH3CH3HNOHFClO2.5mol/L H2SO4三、烯烴的不對稱雙羥基化反響三、烯烴的不對稱雙羥基化反響(AD):o1、根本合成反響:、根本合成反響:o2、反響體系簡介;、反響體系簡介;o3、金雞納生物堿體系的面選擇性;、金雞納生物堿體系的面選擇性;o4、作用機理;、作用機理;o5、運用舉例。、運用舉例。o
24、1912年年Hoffman初次闡明:在次級氧供體初次闡明:在次級氧供體例如:氯酸鉀、氯酸鈉的存在下,運用催例如:氯酸鉀、氯酸鈉的存在下,運用催化量的四氧化鋨化量的四氧化鋨(OsO4),烯烴可以發(fā)生順式催,烯烴可以發(fā)生順式催化雙羥基化反響?;p羥基化反響。o 1980年,年,Sharpless初次報道了真正意義上的初次報道了真正意義上的用四氧化鋨為雙羥基化試劑的烯烴不對稱雙羥用四氧化鋨為雙羥基化試劑的烯烴不對稱雙羥基化反響基化反響AD反響,或反響,或Sharpless雙羥基化反雙羥基化反響:響:1、根本合成反響:、根本合成反響:雙羥基化根本合成反響:雙羥基化根本合成反響:RSRMHRLK2OsO
25、2(OH)4K2CO3, K3Fe(CN)6金雞納生物堿配體HOOHHRLRSRMOHHORSRMRLHo金屬鋨源:金屬鋨源:OsO4o次級氧供體:過氧化氫、次級氧供體:過氧化氫、t-BuOOH、N-甲基甲基嗎啉嗎啉-N-氧化物、過碘酸鈉、氧化物、過碘酸鈉、O2、次氯酸鈉、次氯酸鈉、鐵氰化鉀等。鐵氰化鉀等。o親核性配體:吡啶、叔胺等堿性物質(zhì)。例如:金親核性配體:吡啶、叔胺等堿性物質(zhì)。例如:金雞納生物堿奎寧、奎尼定及其衍生物。雞納生物堿奎寧、奎尼定及其衍生物。o溶劑:水或水性混合溶劑非均相反響。溶劑:水或水性混合溶劑非均相反響。2、反響體系簡介:、反響體系簡介:1親核性配體舉例:親核性配體舉例:
26、親核性配體設(shè)計思想:親核性配體設(shè)計思想:o 經(jīng)過大量的研討任務(wù),人們總結(jié)出的經(jīng)過大量的研討任務(wù),人們總結(jié)出的親核性配體設(shè)計的閱歷規(guī)律為:親核性配體設(shè)計的閱歷規(guī)律為:o 配體與四氧化鋨配位結(jié)合越結(jié)實,配體與四氧化鋨配位結(jié)合越結(jié)實,催化性配合物就越穩(wěn)定,最終產(chǎn)物的催化性配合物就越穩(wěn)定,最終產(chǎn)物的e.e. 值就能夠越高。值就能夠越高。o 常用的親核性配體列表如下:常用的親核性配體列表如下:2規(guī)范化商用試劑:規(guī)范化商用試劑:o 將手性催化劑將手性催化劑DHQD-OAr或或DHQ-OAr、金屬鋨源、氧化劑、金屬鋨源、氧化劑和配體結(jié)合配制成的和配體結(jié)合配制成的AD-mix-和和AD-mix-,可以控制雙羥
27、基化,可以控制雙羥基化反響從底物平面的面上或面下發(fā)生。反響從底物平面的面上或面下發(fā)生。o AD-mix-和和AD-mix-曾經(jīng)商品化。利用曾經(jīng)商品化。利用AD-mix-和和AD-mix-作為不對稱雙羥基化試劑,可實現(xiàn)各種烯烴的不對稱雙羥基化作為不對稱雙羥基化試劑,可實現(xiàn)各種烯烴的不對稱雙羥基化反響。反響。3、金雞納生物堿體系的面選擇性:、金雞納生物堿體系的面選擇性:o 經(jīng)過運用立體構(gòu)造不同的金雞納生經(jīng)過運用立體構(gòu)造不同的金雞納生物堿衍生物例如:物堿衍生物例如:9-乙酰氧基二氫奎乙酰氧基二氫奎尼定尼定DHQD-OAc或或9-乙酰氧基二氫乙酰氧基二氫奎寧奎寧DHQ-OAc,即可以控制雙,即可以控制
28、雙羥基化反響的面選擇性是羥基化反響的面選擇性是-面還是面還是-面。面。4、作用機理:、作用機理:o 在有機化學(xué)中,四氧化鋨與烯烴的不對在有機化學(xué)中,四氧化鋨與烯烴的不對稱雙羥基化反響是最可靠并最具選擇性的稱雙羥基化反響是最可靠并最具選擇性的轉(zhuǎn)化方法之一。轉(zhuǎn)化方法之一。o 運用二胺和金雞納生物堿衍生物作手性運用二胺和金雞納生物堿衍生物作手性配體,實現(xiàn)烯烴不對稱雙羥基化的作用機配體,實現(xiàn)烯烴不對稱雙羥基化的作用機理為:理為:5、運用舉例:、運用舉例:o 芳基丙基醚芳基丙基醚1,以良好的,以良好的e.e.值進值進展雙羥基化反響,生成化合物展雙羥基化反響,生成化合物3,這,這是合成手性普萘洛爾是合成手
29、性普萘洛爾4的途徑之一。的途徑之一。 四、不對稱羥氨化反響四、不對稱羥氨化反響(AA反響反響):o1、 Sharpless不對稱羥氨化反響;不對稱羥氨化反響;o2、反響體系簡介;、反響體系簡介;o3、反響機理;、反響機理;o4、運用舉例。、運用舉例。o 許多生物活性的化合物許多生物活性的化合物(包括藥物包括藥物),均具有,均具有-氨基醇的構(gòu)造氨基醇的構(gòu)造單元。單元。o 將氨基和羥基直接引入到烯烴分子中,是制備將氨基和羥基直接引入到烯烴分子中,是制備-氨基醇的最氨基醇的最簡單和最有效的方法。簡單和最有效的方法。o 最理想的結(jié)果最理想的結(jié)果: 所運用的反響不但能高效的在目的分子中同所運用的反響不但
30、能高效的在目的分子中同時引入氨基和羥基,而且,具有區(qū)域選擇性或?qū)τ尺x擇性。時引入氨基和羥基,而且,具有區(qū)域選擇性或?qū)τ尺x擇性。o 在鋨催化劑作用下,氮和氧對烯烴的不在鋨催化劑作用下,氮和氧對烯烴的不對稱加成反響稱為對稱加成反響稱為Sharpless不對稱羥基氨不對稱羥基氨基化反響,也叫做不對稱羥氨化反響或簡基化反響,也叫做不對稱羥氨化反響或簡稱 稱 為稱 稱 為 A A 反 響反 響 ( a s y m m e t r i c aminohydroxylation) 。o Sharpless不對稱羥氨化反響能以優(yōu)良的不對稱羥氨化反響能以優(yōu)良的對映選擇性和極好的產(chǎn)率,直接將羥基和對映選擇性和極好
31、的產(chǎn)率,直接將羥基和氨基兩種官能團引入到烯烴分子中去。氨基兩種官能團引入到烯烴分子中去。1、Sharpless不對稱羥氨化反響:不對稱羥氨化反響:不對稱羥氨化根本合成反響:不對稱羥氨化根本合成反響:R1RK2OsO2(OH)4手性配體ClNaN-X,t-Buoh,H2ORR1NHXHO2、反響體系簡介:、反響體系簡介:o金屬鋨源:金屬鋨源:OsO4o親核性配體:與不對稱雙羥基化反響一樣親核性配體:與不對稱雙羥基化反響一樣o氮源供體:對甲苯磺酰基氯化物氮源供體:對甲苯磺?;然?氯胺氯胺T)等等o氧源供體:水氧源供體:水o底物要求:最好是強的缺電子烯烴及其衍生底物要求:最好是強的缺電子烯烴及其衍生物;而且物;而且E-烯烴的反響選擇性高于烯烴的反響選擇性高于Z-烯烴。烯烴。3、運用舉例:、運用舉例:o 以對甲苯磺酰基氯化物氯胺以對甲苯磺?;然锫劝稵為氮源、用水作為氮源、用水作為氧源處置時,烯烴為氧源處置時,烯烴1發(fā)生磺酰氨基和羥基的對發(fā)生磺酰氨基和羥基的對映選擇性
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