R_苯并四咪唑催化的_位带有官能团的苄醇类化合物的动力学拆分研究.docx

·研究论文·(R)-苯并四咪唑催化的α-位带有官能团的苄醇类化合物的动力学拆分研究*陈沛然张怡周辉徐青(东华大学化学化工与生物工程学院上海201620)摘要研究了(R)-苯并四咪唑催化的一系列α-位带有各种官能团的苄醇类化合物的拆分.通过对反应结果的分析,推导出此类底物拆分反应中存在的竞争性不对称诱导模型.苯环与催化剂的cation-π相互作用和官能团π-体系与催化剂的相互作用会产生两种不同的、相互竞争的过渡态,两种过渡态并存导致立体选择性降低及产物构型的改变.关键词动力学拆分;苄醇化合物;(R)-苯并四咪唑催化剂AStudyontheKineticResolutionofBenzylAlcoholsBearingFunctionalGrouponα-PositionCatalyzedby(R)-BenzotetramisoleCatalystChen,Peiran*Zhang,YiZhou,HuiXu,Qing(CollegeofChemistry,ChemicalEngineeringandBiotechnology,DonghuaUniversity,Shanghai201620)AbstractKineticresolutionofaseriesofbenzylalcoholsbearingfunctionalgrouponα-positioncatalyzedby(R)-benzotetramisolecatalysthasbeeninvestigated.Thecompetitionbetweenthecation-πinteractionofthearylringofthesubstrateswiththecatalystandthecation-πinteractionofthefunctionalgroup’sπ-systemwiththecatalystledtothedecreaseofthestereo-selectivityofthereactionandtheconfigurationchangeoftheproducts.Keywordskineticresolution;benzylalcohols;(R)-benzotetramisolecatalyst作为重要的合成单元,手性苄醇类化合物的制备方法学研究一直受到广泛重视.其中,通过对外消旋苄醇的动力学拆分来获得旋光纯化合物的方法是广为研究的领域之一,这主要包括氧化还原拆分和酰化拆分.酰化拆分反应是通过手性催化剂催化酸酐或其它酰化试剂和消旋体中的一个异构体发生酰化反应的速度较快,和另一个异构体发生酰化反应的速度较慢,通过速率差而达到拆分的目的(图1).酰化拆分反应最早可追溯到20世纪30年代[1].在早期的研究中,人们使用天然存在的生物碱,如(－)-马钱子碱、(＋)-奎尼定等作为催化剂.1996年以来,Vedejs图1不对称酰化动力学拆分Figure1Kineticresolutionviaasymmetricacylation等[2a]报道使用C2-对称的磷化合物或双环体系磷化合物可取得高选择性(s＞10).自此,催化不对称酰化拆分的研究进入了快速发展的阶段,一系列优秀的催化剂相继而出,主要为磷类、氮类亲核小分子催化剂,如双环膦催化剂[2]、N-烷基咪唑(NMI)-短肽类催化剂[3]、脯氨酸*E-mail:prchen@ReceivedMay16,2010;revisedMay25,2010;acceptedMay28,2010.中央高校基本科研业务费专项基金(No.9D10507)资助项目.1432化学学报Vol.68,2010类催化剂[4]、4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)类催化剂[5]以及2,3-二氢咪唑类催化剂[6]等.小分子催化剂具有价格低廉、反应条件温和、易于储藏、无金属污染、催化活性高等酶和金属催化剂所不具备的优点.其中,Birman等[6]报道的以苯并四咪唑类催化剂(BTM)为代表的手性二胺类化合物,是一类适用于苄醇类化合物拆分的催化剂.1.2苄醇底物的合成化合物1a～1e的制备方法见文献[8].扁桃酸乙酯(1f):500mL三口瓶中加扁桃酸(3.5g,0.023mol),无水乙醇(250mL),慢慢滴加浓硫酸(10mL),加完后加热回流6h,停止反应,旋转浓缩除去未反应的乙醇,得到的淡黄色稠液加乙醚溶解后,加饱和的碳酸氢钠溶液中和至中性,萃取,水相用乙醚(50mL×3)萃取.合并有机相,饱和食盐水(20mL×3)洗涤,无水硫酸钠干燥.过滤,旋转蒸发去溶剂,减压蒸馏(95～97℃/666.7Pa),得无色油1f(3.5g),产率85%.1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:7.43～7.31(m,5H),5.15(s,1