在本文的研究中,DBU作为催化剂在使一六元内酯胺发生手性转移反应中起到了重要作用,并且,我们通过对其定量探究,得到了其最适用量及最适反应环境。论文网
1。3。2 内酰胺化合物的简介
内酰胺化合物是化工生产中的一种重要原料,是有机合成中的重要中间体,可以用来生产尼龙纤维、尼龙工程塑料和薄膜等。其中,尼龙纤维用于生产纺织品、工业帘子布和地毯用丝等,尼龙工程塑料用于生产汽车、船舶、电子电器、工业机械和日用消费品的构件和组件等。由于我国尼龙工业快速发展,加快了国内己内酰胺工业发展进程,但我国己内酰胺仍不能满足市场需求,产能与需求相差甚远,大量依靠进口,市场缺口较大。
1943 年德国I。 G。 Farben 公司、美国Dupont公司和日本东丽公司先后以苯酚为原料生产环己酮,建设工业化装置,实现了己内酰胺的工业化生产。目前,全球共有20 多个国家和地区40 多家企业采用不同的工艺路线生产。2011年,己内酰胺产能超过4980kt,德国、荷兰、日本、美国的己内酰胺生产企业的产能约占全球的50%。由于尼龙纤维产量的增长,导致亚洲地区己内酰胺需求相当旺盛,但欧美国家由于其原料供应压力及装置老化等原因,其己内酰胺工业呈收缩趋势。
1。3。3 手性转移反应的研究
立体异构体是指那些具有相同连接而不同空间排列方式原子的分子。立体异构体可以分为对映异构体和非对映异构体。
无论是在非手性还是在手性环境中,非对映异构体通常都具有不同的化学和物理性质。在手性环境下,一对对映异构体与环境中手性物质的相互作用时会表现出不同的性质。例如,它们会表现出不同的旋光行为,导致直线偏振光平面在顺时针方向或逆时针方向产生等量的旋转。再如,对映体手性药物奥美拉唑、布洛芬和DOPA,它们与酶和氨基酸组成的受体或其他手性生物分子作用时,会表现出不同的药理和药代动力学活性。
一对对映体的结构之所以呈镜像关系,是由于化合物中含有手性元素。最常见的手性元素就是中心手性。四面体碳原子如果具有四种不同的取代基,取代基的空间排不顺序不同,化合物就会以手性碳原子为中心产生一对呈镜像关系的不能相互重叠的对映体。除了碳以外,手性化合物中具有中心手性的还可能是其它原子,如携带不同取代基的氮、磷、硼、硅或硫原子。
一个化合物与它的镜像不重叠,分子内必然含有手性元素。但手性元素的种类不只是中心手性一种,还包括面手性、轴手性和螺旋手性。分子有其它手性元素存在时,也可能满足手性分子的条件。大多数情况下,分子中每存在一个手性元素,会产生两个不同的立体异构体,若分子内有N个手性元素,则该分子理论上会有2N次方中立体异构体。然而,分子内若存在对称面、对称轴或反轴,那预期的2N种立体异构体中会存在简并态,实际的立体异构体数目会相应减少。这也表明,含有手性元素的分子不一定具有手性,该分子还有可能是内消旋体。
1。4 小结
本节我们主要对氮杂环卡宾作为有机小分子催化剂的开端做了简单的介绍,同时,介绍了氮杂环卡宾在具体的催化反应中所起到的作用,重点综述了氮杂环卡宾与酯能形成烯醇式中间体,然后进一步参与到生成内酰胺的反应中。与此同时,DBU作为一种碱基高效催化剂,在适宜用量且适宜反应环境下可以有效催化内酰胺杂环化合物的手性转移反应,被许多有机工作者所关注。因此,在此基础上,我们努力探究基于氮杂环卡宾及DBU催化的有机反应,拟发展出更完善的手性转移反应机理,为天然产物活性分子、手性药物的合成服务。