聯(lián)二萘酚及其衍生物在不對稱炔基鋅加成反應(yīng)和手性熒光識別中的應(yīng)用研究.pdf

1、具有光學活性的1，1'-聯(lián)二萘酚(BINOL)及其衍生物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于不對稱催化和手性識別研究中。在不對稱催化領(lǐng)域中，BINOL及其衍生物催化的端基炔對醛的不對稱加成反應(yīng)研究尤為引人注目，合成的手性丙炔醇是非常重要的合成中間體，廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、藥物以及復雜大分子化合物等的合成。在手性識別研究中，BINOL及其衍生物可作為熒光傳感器快速測定手性分子對映異構(gòu)體過量，這種實時技術(shù)在組合化學中可廣泛用于手性藥物和手性催化劑的高通量篩選。本

2、研究從光活性的BINOL出發(fā)，設(shè)計合成了一系列新的BINOL衍生物，系統(tǒng)研究了BINOL及其衍生物在端基炔對醛的不對稱加成反應(yīng)中的催化作用，以及它們對手性氨基醇和胺的對映選擇性熒光識別，獲得了一系列創(chuàng)新性的研究成果。 目前已報道的BINOL及其衍生物催化的端基炔對醛不對稱加成的體系主要包括Chan等人開發(fā)的BINOL/Ti(O<'i>pr)<,4>/Me<,2>Zn體系和Pu等人開發(fā)的BINOL/Ti(O<'i>Pr)<,4>/

3、Et<,2>Zn體系。Chan的催化體系僅對芳香醛高效，而Pu開發(fā)的催化體系能同時實現(xiàn)端基炔對芳香醛、脂肪醛以及α，β-不飽和醛的高對映選擇性加。在本文中，我們首次利用該體系實現(xiàn)了帶功能基的端基炔對醛的不對稱加成反應(yīng)，高對映選擇性的合成了16個新的具有光活性的γ-羥基-α,β-乙炔酸甲酯，通過<'1>H NMR、<'13>C NMR以及HRMS等進行了結(jié)構(gòu)表征，利用Mosher酯的<'19>F NMR譜圖確定了這類化合物的絕對構(gòu)型。我們

4、設(shè)計合成了3,3'位帶有巨大空間位阻的四芳烷基取代的BINOL衍生物，對這個化合物進行了<'1>H NMR、<'13>C NMR、元素分析以及HRMS等結(jié)構(gòu)表征。研究了它們在不使用Ti(O<'i>Pr)<,4>的情況下催化苯乙炔對芳香醛的不對稱加成反應(yīng)，結(jié)果表明苯乙炔對這些醛的加成均取得了較好的對映選擇性，包括苯甲醛、鄰、間、對位的吸電子基，供電子基，鹵素取代的苯甲醛等，除個別芳香醛的ee值中等外，均取得大于90％的ee值。該體系條件溫

5、和，不必預先生成烷基炔基鋅中間體，簡化了該體系的實驗操作過程。為了更好的評價四芳烷基取代的聯(lián)二萘酚衍生物催化活性的結(jié)構(gòu)影響因素，我們合成了它的類似物，并研究了它們催化的苯乙炔對苯甲醛的不對稱加成反應(yīng)，提出了這個不對稱加成反應(yīng)的可能機理，我們認為BINOL的3,3’位上的空間位阻可能是其催化活性明顯改善的主要原因。我們還研究了其類似物四羥基配體在Lewis堿Et<,3>N存在下的苯乙炔對芳香醛的不對稱加成反應(yīng)，結(jié)果表明鄰位取代的苯甲醛和苯

6、乙炔反應(yīng)能獲得高達86％的ee值，對于其它的芳香醛以及肉桂醛也能獲得高于50％的ee值。 我們進一步研究了四羥基BINOL衍生物及其類似物的紫外光譜和熒光光譜性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)氨基醇淬滅四羥基BINOL衍生物的熒光比淬滅(R)-BINOL的熒光更有效。我們研究了手性氨基醇存在下四羥基BINOL衍生物的熒光響應(yīng)，結(jié)果表明這種熒光響應(yīng)是對映選擇性的。研究還發(fā)現(xiàn)使用手性氨基醇與四羥基BINOL衍生物的對映異構(gòu)體作用，能獲得相反的對映選擇性