《不对称环氧化》PPT课件.ppt

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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,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,5.1.1 原理和反应历程,DET酒石酸二乙酯,在AE催化循环过程中钛络合物配体的交换,Ti的二聚体是起催化

2、作用的活性中间体,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,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。,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

3、石酸二乙酯 DIPT酒石酸二异丙酯,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。,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。,5.1.4 烯丙仲醇的动力学拆分,J.Am.Chem.Soc.,1980,102,5974,5.1.4 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.,1986,1323Tedrahedron,1988,44,4073Chem,Lett.,1989,2163Tedrahedron L

4、ett.,1987,28,6351J.Org.Chem.,1982,47,1371,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。,5.2 Jacobsen非官能团化烯烃的环氧化反应,Jacobsen(Salen)配体的制备,J.Am.Chem.Soc.,1990,112,2801,Jacobsen 催化剂的制备,J.Am.Chem.Soc.,1990,112,2801,外消旋环氧化物的动力学

5、拆分,J.Org.Chem.,1999,64,2164,5.3 手性金属卟啉催化的非官能团化烯烃的环氧化反应,Groves手性卟啉络合物催化剂AE反应,J.Am.Chem.Soc.,1983,105,5791,Groves手性卟啉络合物催化剂,J.Am.Chem.Soc.,1983,105,5791,卟啉催化剂,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.,1983,105,5791J.Am.Chem.Soc.,1991,113,6865Chem.Lett.,198

6、9,1269,5.4 手性酮催化的非官能团化反式烯烃的环氧化反应,5.4 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,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.,1996,118,491J.Am.Chem.Soc.,1996,118,11311,5.4.1 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A

7、E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.,1996,118,491J.Am.Chem.Soc.,1996,118,11311,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,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.,199

8、9,64,7675,5.4.3 酮催化的烯烃环氧化反应的过度态,J.Org.Chem.,1993,58,7615J.Am.Chem.Soc.,1992,114,7202;105,3123;106,1410J.Am.Chem.Soc.,1997,119,11224,Julia-Colonna环氧化,Tetrahedron,1984,40,5207Chem.Commun.,1997,739,5.5 环氧化物在有机合成中的应用,3-丙基环氧乙烷甲醇的亲核开环,J.Org.Chem.,1988,53,5185,环氧醇用X2-Ti(O-i-Pr)4开环反应,J.Org.Chem.,1990,55,3429,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,