第五章--不对称环氧化.ppt

2021/8/14,1,5.1 Sharpless不对称环氧化反应 5.2 Jacobsen非官能团化烯烃的环氧化反应 5.3 手性金属卟啉催化的非官能团化烯烃的 环氧化反应 5.4 手性酮催化的非官能团化反式烯烃的环 氧化反应 5.5 环氧化物在有机合成中的应用,第五章 不对称环氧化(AE)反应,2021/8/14,2,5.1 Sharpless不对称环氧化(AE)反应(Asymmetric Epoxydation),5.1.1 原理和反应历程 5.1.2 与反应相关的因素 5.1.3 烯丙醇的不对称环氧化反应 5.1.4 烯丙仲醇的动力学拆分,2021/8/14,3,5.1.1 原理和反应历程,DET酒石酸二乙酯,2021/8/14,4,在AE催化循环过程中钛络合物配体的交换,2021/8/14,5,Ti的二聚体是起催化作用的活性中间体,2021/8/14,6,5.1.2 与反应相关的因素,5.1.2.1 氧化剂-TBHP或三苯甲基过氧氢 5.1.2.2 水-绝对无水 5.1.2.3 分子筛-使AE反应成为催化反应 5.1.2.4 氢化钙和硅胶-大大缩短反应时间 5.1.2.5 催化剂的制备与老化 5.1.2.6 酒石酸配体,2021/8/14,7,5.1.2.5 催化剂的制备与老化,烷氧基钛（IV）和酒石酸酯在-20oC与溶剂混合(一般用CH2Cl2 作溶剂)，在此温度下老化20-30 min，然后加入TBHP和烯丙醇。

老化催化体系是反应成功的保证2021/8/14,8,5.1.2.6 酒石酸配体,光学活性的酒石酸酯是Sharpless AE反应的手性源 DMT酒石酸二甲酯 DET酒石酸二乙酯 DIPT酒石酸二异丙酯,2021/8/14,9,5.1.2.6 酒石酸配体,酒石酸酰胺也可作为AE反应的手性配体2021/8/14,10,5.1.3 烯丙醇的不对称环氧化反应,各种结构的烯丙醇所进行的AE反应在绝大多数情况下都能给出90 %以上的对映选择性见P141，表5-12021/8/14,11,5.1.4 烯丙仲醇的动力学拆分,J. Am. Chem. Soc., 1980, 102, 5974,2021/8/14,12,5.1.4 烯丙仲醇的动力学拆分,用动力学拆分同时得到对映提纯烯的丙醇和环氧醇,J. Chem. Soc., Chem. Commum., 1986, 1323 Tedrahedron, 1988, 44, 4073 Chem, Lett., 1989, 2163 Tedrahedron Lett., 1987, 28, 6351 J. Org. Chem., 1982, 47, 1371,2021/8/14,13,烯丙仲醇的动力学拆分,光学活性的酒石酸酯是Sharpless AE反应的手性源。

就动力学拆分而言， DIPT酒石酸二异丙酯是一个好的手性助剂，比DMT酒石酸二甲酯或DET酒石酸二乙酯好的多 在外消旋烯丙仲醇的动力学拆分相对速度分别为19，36，1042021/8/14,14,5.2 Jacobsen非官能团化烯烃的环氧化反应,2021/8/14,15,Jacobsen (Salen) 配体的制备,J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 2801,2021/8/14,16,Jacobsen 催化剂的制备,J. Am. Chem. Soc., 1990, 112, 2801,2021/8/14,17,外消旋环氧化物的动力学拆分,J. Org. Chem., 1999, 64, 2164,2021/8/14,18,5.3 手性金属卟啉催化的非官能团化烯烃的环氧化反应,2021/8/14,19,Groves手性卟啉络合物催化剂AE反应,J. Am. Chem. Soc., 1983, 105, 5791,2021/8/14,20,Groves手性卟啉络合物催化剂,J. Am. Chem. Soc., 1983, 105, 5791,2021/8/14,21,卟啉催化剂,2021/8/14,22,苯乙烯类底物的AE反应,在卟啉催化烯烃的AE反应中，顺式烯烃比反式烯烃活泼。

缺电子底物的AE反应中能获得很高的对映选择性（8896% e.e.）J. Am. Chem. Soc., 1983, 105, 5791 J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 6865 Chem. Lett., 1989, 1269,2021/8/14,23,5.4 手性酮催化的非官能团化反式烯烃的环氧化反应,2021/8/14,24,5.4 手性酮催化的非官能团化反式烯烃的环氧化反应,5.4.1 由联萘二羧酸衍生的手性酮催化的AE 反应 5.4.2 由果糖衍生的手性酮催化的AE反应 5.4.3 酮催化的烯烃环氧化反应的过度态,2021/8/14,25,5.4.1 由联萘二羧酸衍生的手性酮催化的AE反应,R=H, Cl, Br, I, Me, CH2OCH3, SiMe3 etc.J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 491 J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 11311,2021/8/14,26,5.4.1 由联萘二羧酸衍生的手性酮催化的AE反应,在杨丹合成的此催化剂存在下，反式二取代或三取代烯烃的AE反应都能取得高产率和中等至良好的e.e.值转化为环氧化物，顺式和末端不理想。

J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 491 J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 11311,2021/8/14,27,史一安手性酮在反式二取代或三取代烯烃的AE反应表现出很的催化活性和优秀的立体选择性见P161，表5-6J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 11224,5.4.2 由果糖衍生的手性酮催化的AE反应,2021/8/14,28,2,2-二取代乙烯基硅烷的AE反应及其影响因素,2,2-二取代乙烯基硅烷的AE反应见P161，表5-6 影响反应的因素： 溶液的pH值: 78 溶剂和反应温度: 底物,J. Org. Chem., 1999, 64, 7675,2021/8/14,29,5.4.3 酮催化的烯烃环氧化反应的过度态,J. Org. Chem., 1993, 58, 7615 J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 7202; 105,3123; 106,1410 J. Am. Chem. Soc., 1997, 119, 11224,2021/8/14,30,Julia-Colonna环氧化,Tetrahedron, 1984, 40, 5207 Chem. Commun., 1997, 739,2021/8/14,31,5.5 环氧化物在有机合成中的应用,2021/8/14,32,3-丙基环氧乙烷甲醇的亲核开环,J. Org. Chem., 1988, 53, 5185,2021/8/14,33,环氧醇用X2-Ti(O-i-Pr)4开环反应,J. Org. Chem., 1990, 55, 3429,2021/8/14,34,有关环氧化物的应用,有关环氧化物的选择性开环可参阅文献1。

Sharpless AE 反应是手性技术的重大突破 但该反应有局限性： （1）它仅适合于烯丙醇底物； （2）使用的氧化剂TBHP不太稳定 3. Jacobsen、 Katsuki、杨丹、史一安等的手性催化剂是对Sharpless体系的补充和完善1林国强等，手性合成（第二版），科学出版，2005，232244,部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！,。