2。3。1 三唑盐1-16的制备 13
2。3。2 三唑盐1-22的制备 13
2。3。3 亚胺2-6的制备 14
2。3。5 杂环化合物(R)-4,6-二苯基-1-甲苯磺酰基-5,6-二氢-2(1H)-酮2-10的制备 15
2。3。5 化合物2-11经过双键转移后得到化合物2-12的反应 16
3 实验结果与机理分析 16
3。1 实验结果——优化条件 16
3。1。1 碱种类的筛选结果 16
3。1。2 碱用量的筛选结果 17
3。1。3 溶剂的筛选结果 17
3。1。4 其他条件的筛选结果 18
3。2 实验结果——底物扩展 18
3。2。1 不同取代基的影响 19
3。2。2 相同取代基不同位置的底物 20
3。3 杂环化合物手性转移反应机理分析 20
4 总结 21
5 展望 22
6 参考文献 22
附录 NMR 图谱和手性产物的手性分析谱图 25
致谢 40
1 引言
杂环化合物是指含有杂原子构成环的、有一定芳香性的环状化合物。杂环化合物种类很多,广泛存在于自然界中,通常与动植物的生理作用及药物、染料等关系密切。当一个碳原子连接的四个基团各不相同时,与这个碳原子相连的四个基团就有两种空间的连接方式,这两种方式如同左右手,互为“镜像”,不能完全叠合在一起的,因此,我们把这样的分子叫做“手性分子”。这种构成手性关系的分子之间,把一方叫做另一方的“对映异构体”。
许多有机化合物分子都有“对映异构体”,即是具有“手性”。手性物质具有一特殊性质——旋光性。因此,在注意物质的纯度前提下,利用物质的旋光性可以检验其手性。有许多相同的理化性质如熔点、溶解度、发生相同类型的化学反应等等,会存在于手性物质的对映体之间,但也有一些理化性质有极大差异的,如旋光性、气味和与手性物质作用能产生不同产物等。因为生命活动的生化反应与有机物的手性相关性,所以在许多与生物体密切相关的生化反应里,均和物质的手性有关。目前对物质的手性、手性反应以及手性合成分离等,对人类来讲具有重大意义。“手性分子”对生命生理活动有其特殊的活性,以期今后能找出对癌症和一些目前难症的药品,也期望“手性分子”合成和分离的大工业化能制造出利于细菌利用的“手性分子”作为高分子聚合物的单体,用以合成易降解高分子合化物,减少环境污染。
此外,有机反应机理的研究是当代化学研究的前沿领域和热门课题,而其反应机理的理论研究不仅能对反应本质有着更加清晰的认识,而且能很好地指导实验工作。
1。1 氮杂环卡宾作为有机小分子催化剂
1。1。1 氮杂环卡宾的起源
氮杂环卡宾的研究历史最早要追溯到1832年,Wöhler 和 Liebig发现可以用氰根负离子(CN-)来催化苯甲醛的安息香缩合反应。1903年,Lapworth研究了该反应的催化反应机理,其认为第一分子的苯甲醛首先在氰根负离子(CN-)的催化作用下,羰基碳原子会由正电性转变成为负电性,即翻转了醛基的反应极性,因此其会对第二分子的苯甲醛进行亲核加成反应,最终的到安息香缩合产物。1943年,UKai等发现在生物体内的维生素B1(以辅酶形式催化很多重要生化反应)与CN-相似,也能催化苯甲醛的安息香缩合反应,以其操作方便、污染小、对人体无毒无害等优点,成为了氰化物的最佳代替试剂。随后,科学家深入且激烈地研究和讨论了维生素B1催化该反应的机理。直到1958年,Breslow在Lapworth和Mizuhara的工作基础上,详细研究了由维生素B1催化的安息香缩合反应且明确提出了其反应机理。自此之后,具有亲核性的新型仿生有机催化剂——氮杂环卡宾(NHC)引起了科学家广泛的关注。