不对称环氧化优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,1,5.1 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,2,5.1.1,原理和反应历程,DET,酒石酸二乙酯,3,在,AE,催化循环过程中钛络合物配体的交换,4,Ti,的二聚体是起催化作用的活性中间体,5,5.1.2,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,6,5.1.2.5,催化剂的制备与老化,烷氧基钛（,IV,）和酒石酸酯在,-20,o,C,与溶剂混合,(,一般用,CH,2,Cl,2,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。,7,5.1.2.6,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,8,5.1.2.6,酒石酸配体,酒石酸酰胺也可作为,AE,反应的手性配体。,9,5.1.3,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,5-1,。,10,5.1.4,烯丙仲醇的动力学拆分,J.Am.Chem.Soc.,1980,102,5974,11,5.1.4,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.,1982,47,1371,12,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,，,104,。,13,5.2 Jacobsen,非官能团化烯烃的环氧化反应,14,Jacobsen(Salen),配体的制备,J.Am.Chem.Soc.,1990,112,2801,15,Jacobsen,催化剂的制备,J.Am.Chem.Soc.,1990,112,2801,16,外消旋环氧化物的动力学拆分,J.Org.Chem.,1999,64,2164,17,5.3,手性金属卟啉催化的非官能团化烯烃的环氧化反应,18,Groves,手性卟啉络合物催化剂,AE,反应,J.Am.Chem.Soc.,1983,105,5791,19,Groves,手性卟啉络合物催化剂,J.Am.Chem.Soc.,1983,105,5791,20,卟啉催化剂,21,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.,1989,1269,22,5.4,手性酮催化的非官能团化反式烯烃的环氧化反应,23,5.4,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,24,5.4.1,由联萘二羧酸衍生的手性酮催化的,AE,反应,R=H,Cl,Br,I,Me,CH,2,OCH,3,SiMe,3,etc.,。,J.Am.Chem.Soc.,1996,118,491,J.Am.Chem.Soc.,1996,118,11311,25,5.4.1,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.,1996,118,11311,26,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,5-6,。,J.Am.Chem.Soc.,1997,119,11224,5.4.2,由果糖衍生的手性酮催化的,AE,反应,27,2,2-,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.,1999,64,7675,28,5.4.3,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.,1997,119,11224,29,Julia-Colonna,环氧化,Tetrahedron,1984,40,5207,Chem.Commun.,1997,739,30,5.5,环氧化物在有机合成中的应用,31,3-,丙基环氧乙烷甲醇的亲核开环,J.Org.Chem.,1988,53,5185,32,环氧醇用,X,2,-Ti(O-,i,-Pr),4,开环反应,J.Org.Chem.,1990,55,3429,33,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,，,232244,34,