（有机化学专业论文）联萘酚配合物的合成与表征.pdf

摘要 摘要 手性化合物的合成是有机合成领域中的一个热门方向，而手性化合物的合成中手性 催化剂起到了重要的作用。联萘酚类化合物是一种重要的手性配体，对其进行结构修饰 后会提高其催化性能。本文通过对联萘酚进行结构修饰来合成了新的配体，并对其金属 络合物晶体结构进行了表征。 在对联萘酚类配体的研究进展进行了一定了解后，我们开始制定了在f e c l 3 6 h 2 0 催化下，2 萘酚为起始原料来制备2 ，27 二羟基1 ，17 联萘3 ，3 二甲酸的合成路线。整个 过程包括了：2 萘酚氧化偶联反应制备1 ，l 联萘酚、酚羟基保护及1 ，l 联萘酚的3 ，3 位置上的亲电取代反应。经多步反应2 ，27 二羟基1 ，l 联萘3 ，3 二甲酸配体的总收率为 3 2 3 。由于总收率低，最终放弃了该合成路线。 以3 羟基2 萘甲酸为起始反应原料，三氯化铁为催化剂，在微波条件下使其发生t 1 ，1 偶联反应来制备目标产物2 ，2 二羟基1 ，l 联萘3 ，3 二甲酸配体。只需一步反应即可 得到目标产物，收率可达7 8 。以自合成的2 ，2 二羟基1 ，1 联萘3 ，3 二甲酸配体为原 料，通过羧基酯化反应、羟基的醚化反应、皂化反应，制得羟基甲醚化、丁醚化的3 ，3 二羧基b i n o l 衍生物配体。 以合成的3 ，3 二羧基2 ，2 二羟基1 ，1 联萘及其衍物为配体，采用常温溶液扩散法、 水热法等方法与多种过渡金属离子通过自组装反应制备配位聚合物，得到了具有新颖二 维孔道体系的 m n 4 h ( b 1 n o l d c ) 3 ( p h e n t c ) ( h 2 0 ) 6 n 7 n h 2 0 ( b i n o l d c = b i n o l 一3 ，3 一 d i c a b o x y l a t e ，p h e n t c = 1 ，1 0 一p h e n a n t h r o l i n e - 2 ，3 ，4 - t r i c a r b o x y l a t e ) 配体聚合物单晶，并用 x 射线单晶衍射对其结构进行了表征。 关键词b i n o l ；手性配体；配合聚合物；水热法 i l l a b s t r a c t a b s t r a c t t h es y n t h e s i so fc h i r a lc o m p o u n d si so n eo ft h em o s ta t t r a c t i v ef i e l d si no r g a n i cs y n t h e s i s f i e l d ，a n dc h i r a lc a t a l y s t sp l a yav e r yi m p o r t a n tr o l ei nt h es y n t h e s i s v a r i o u sc h i r a lb i n o l l i g a n d sw e r eu s e df o rt h i sp u r p o s e ，d e s i g na n dp r e p a r a t i o no fb i n o ll i g a n dw i t hd i f f e r e n t f u n c t i o n a lg r o u p sa r eo fg r e a tc u r r e n ti n t e r e s td u et ot h e i rp o t e n t i a lf u n c t i o n a l i t i e ss u c ha s c a t a l y t i ca c t i v i t ya n dr e c o v e r a b l ep r o p e r t i e s i nt h i sp a p e rw es y n t h e s i z e ds o m en e wb 1 n o l l i g a n d sa n dt h es t r u c t u r eo fa34 dp o r o u sb i n o lc o o r d i n a t i o np o l y m e ri sc h a r a c t e r i z e db y s i n g l ec r y s t a lx - - r a yd i f f r a c t i o n t h ec u r r e n tp r o g r e s s e so fs y n t h e s e so fb i n o ld e r i v a t el i g a n d sa r er e v i e w e da n da m e t h o dw a sc h o s e nt os y n t h e s i z eb i n o l b i n o li sp r e p a r e df r o m2 - n a p h t h o lv i ao x i d a t i o n c o u p l i n gr e a c t i o na n df e c l 3 6 h 2 0w a su s e da sc a t a l y s t t h eh y d r o x y lg r o u p sa r ep r o t e c t e d b yc h l o r o m e t h y lm e t h y le t h e r ，a n dt h e nt r e a t e dw i t hb u l i ，a n dc 0 2t og i v e3 , 3 - d i c a r b o x y l b i n o l o v e r a l ly i e l d3 2 3 t h i sm e t h o dw a sg a v eu pf o rt h el o wo v e r a l ly i e l d u s i n gf e c b 6 h 2 0 a s c a t a l y s t ，b i n o l - 3 ，3 - d i c a b o x y l i c a c i dw a s p r e p a r e d f r o m 3 - h y d r o x y - 2 一n a p h t h o i ca c i do x i d a t i v ec o u p l i n gu n d e rm i c r o w a v ei r r a d i a t i o n , ，w i t h7 8 y i e l d m e t h y la n db u t y l e t h e ro fb i n o l 一3 ，3 - d i c a b o x y l i ca c i di so b t a i n e dv i ae s t e r i f i c a t i o n ， e t h e r i f i c a t i o na n ds a p o n i f i c a t i o nt op r o t e c tt h eh y d r o x y lg r o u p m a n yb n i o l c o o r d i n a t i o np o y l m e r sa r ep r e p a r e df r o mb i n o l - 3 ，3 - d i c a b o x y l i ca c i da n d i t sd e r i v a t e s 谢t ht r a n s i t i o nm e t a lc a t i o na n dc o - l i g a n d ，b ys o l u t i o nd i f f u s i o n ，h y d r o t h e r m a l g r o w t h an e wc o o r d i n a t i o np o l y m e r 【m n 4 h ( b i n o l d c ) 3 ( p h e n t c ) ( h 2 0 ) 6 n 7 n h 2 0 ( b i n o l d c = b i n o l 一3 ，3 - d i c a b o x y l a t e , ，p h e n t c = 1 ，1 0 一p h e n a n t h r o l i n e 2 ，3 ，a t r i c a r b o x y l a t e ) c r y s t a l w i t hn o v e l2 - d i m e n t i o n a lc h a n n e ln e t w o r ki so b t a i n e da n dc h a r a c t e r i z e db ys i n g l ec r y s t a l x r a yd i i f f r a c t i o n k e yw o r d s ：b 1 n o l ；c h i r a ll i g a n d ；c o o r d i n a t i o np o l y m e r ；h y d r o t h e r m a lm e t h o d i v 河北大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书所 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了致谢。 作者签名：兰丝垒渔： 一一 日期：坦年厶月上同 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可以公椎 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年月同解密后适用本授权声明。 | 。 2 、不保密呵。 ( 请在以上相应方格内打“”) 作者签名： 导师签名： r - - l 期：垒塑年月上r 日期：坦年月上p l 保护知识产权声明 ( 张大海) ，是河北大学化学与环境科学学院的( 二o0 七) 届 ( 硕士) 研究生。 本人为获得河北大学( 理学硕士) 学位证书所提交的题目为：( 罐条酚 配合物合成与表征) 的( 硕士) 学位论文，是我个人在导师( 李立军) 指导并与导师合作下取得的研究成果，研究工作及取得的研究成果是在河 北大学所提供的研究经费及导师的研究经费资助下完成的。本人完全了解 并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规 以及河北大学的相关规定。 本人声明如下：本人以任何形式公开和传播科研成果和科研工作时，包 括发表的学术论文、学术交流、科技咨询和科技成果转让等行为时，如果 涉及到本论文所包含的研究内容和研究成果，本人将征得指导教师( 李立军 教授) 和河北大学的书面同意和授权。如果违反本声明，本人承担法律责任。 声明人：签名( 章) 膨久 日期：护叼、多、沙 第一章o 轴型配体的台成与戍用 第1 章c 2 轴型配体的合成与应用 1 1 前言 手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一【1 1 。它在生物无机化学1 2 1 、不对称催 化、超分子化学1 3 】等化学分支学科中都具有重要的应用已知在一些重要体系中精确的分 子识别和严格的结构匹配都与手性密切相关 近年来，手性化合物的制备在科研领域获得了足够的重视，并且得到了迅猛发艘1 4 j ， 2 0 0 1 年诺贝尔化学奖就授予了分子手性催化领域做出了突出贡献的3 位科学家：已退休 的美国孟山都公司的研究人员威廉诺尔斯博士、日本名古屋大学的野依良治教授和荚 国斯克利普研究所的巴旱夏普莱斯教授【5 棚。就是因为他们发明了几类优秀的手件金 属络合物催化剂并将其应用于工业催化过程这是将基础理论研究成功地应j h 于高科技 工业生产的典范。 自然界罩有很多手性化合物，如葡萄糖、氨基酸、生物碱等。而生命体中的蛋f 质、 多糖、核酸等都是具有手征性的分子，如蛋白质都是由卜氨基酸组成，多糖或核酸中的糖 则是右旋的口构型，它们在生物体内造成了手性环境。这些手性化合物具有两个对映异 构体。对映异构体很像人的左右手，它们看起来非常相似，但是不完全相同。如果作为 药物使用，当一个手性化合物进入生命体时，它的两个对映异构体通常会袭现 不同的 生物活性。对于手性药物，一个异构体可能是有效的，而另一个异构体可能是无效甚至 是有害的。然而在很早以前，对其药理作用及手性药物相互作用的认识并非像现在这样 深刻，特别是对2 个旋光异构体的药理差异以及异构体杂质的严重危害认识不足1 9 】。2 0 世 纪6 0 年代的“反应停( t h a l i d o m i d e ) ( f i g 1 ) 事件”就是其中之一。令人心痛的足1 9 5 9 - 1 9 6 2 年初，西德当时就有孕妇因服用反应停而导致2 0 0 0 - - 3 0 0 0 名畸形婴儿出生，英国至少也 有5 0 0 名。使用反应停还会导致婴儿四肢短小、外耳畸形、眼帘粘连、胃肠道不畅等。 有文献报道，1 9 5 6 - - , 1 9 6 1 年问，反应停导致有6 0 0 0 8 0 0 0 个类似“海豹 的胎儿没有胳膊 和手，另有文献报道反应停导致1 2 万名“海豹 畸形婴儿出生，此事在全世界引起轩然人 波。不管怎样，反应停消旋体的上市销售，给人类带来了一场严重的、无法补救的灾难性 后果，这也是2 0 世纪6 0 年代药物不良反应的最大丑剧0 j 。 河北人学硕士论文 r - t h a l i d o m i d e r b i n o l s - b i n o l r 9 1f 均2 如何通过对手性药物的拆分，去除手性药物中的劣对映体1 成为了科研工作者1 l l ii j f 的一项艰巨、而又不得不迅速解决的巨大难题。虽然对手性药物的拆分不失为。条简咀 易行的途径，但是对于所有手性药物而言，并不完全能通过拆分而得到所需的优对映体。 近三十年来，随着不对称催化研究的迅猛发展，采用不对称合成法合成手性药物已成为 可能，而且目前也已经进入了实际应用阶段。 实施不对称合成的i j i 题是先要制备出能应用于不对称合成的合适的手性催化剂( 或 不对称催化剂) 。手性催化剂是具有手性的金属络合物一类的新型催化剂，其为手性不 对称合成提供了一种适用范围广阔，极具普遍性且又非常灵活的方法，使得手性合成变 得更加容易【1 2 】。而对于金属原子来说，众所周之，由于配体的存在，会由于配体的特殊 结构而影响其本身特性，从而使其具有特殊催化特性的特点。对于配体而言，它又必须 拥有适当的功能、合适的不对称元素，以及对出现在金属中心附近的取代基的i x 别能力。 就其本质而言，配体实际上就是在反应过程中起到一种特定模板的作用，来控制反心发 生在具有特殊空间及电子环境的金属离子作用范围之内。中心的会属离子的缺f 乜子性质 或称之为金属离子的l e w i s 酸性在已知的不对称转化过程中已经被证实，而在窄问与乜 子因素之间的细微平衡决定了这一过程的效果。对于配体的对称性而言，具有轴向刁i 对 称结构的c 2 轴型配体是早已被证实的，拥有广泛不对称催化效果的优秀催化剂。 2 , 2 一二羟基1 ，1 联二萘就是一种典型的c 2 轴型化合物( f i g 2 ) 。早在1 9 2 6 年，该 化合物就被发现【1 3 】，但其络合物具有的潜在的催化性能直至1 j 1 9 7 9 年才被科学家n o y o r i 在进行芳香醛、酮的还原反应时所发现【1 4 1 。但2 ，2 ，二羟基1 ，l 联二萘本身并不能带给我 们满意的反应结果，对其结构进行修饰来达到改善催化性能就成了目前科研人受的：l ：作 目标。我们可以通过各种反应对其结构进行各种修饰，从而赋予了2 ，2 - 二羟基- l ，1 联。j ： 萘类化合物极其丰富的不对称碳骨架结构及电子环境。2 ，2 二羟基1 ，l 联二萘类化介物 及其衍生物不同的不对称碳骨架结构及其独特的电子环境在形成络合物后则对j ；q - 心 金属离子性质产生不同的影响，从而使该类络合物具有特殊的不对称催化特性。 2 器器嚣 o 洲 扩泸。四。 p o。 第章d 轴型配体的合成与席用 1 2b i n o l 类配体的发展历史与现况 1 9 2 6 年，p u m m e r e r 等人能使用f e c l 3 辅助下完成了对2 萘酚偶联的合成工作。f _ l 此， 各种各样的关于通过偶联合成具有光学活性或者消旋体b i n o l ( 1 ，1 。- b i - 2 - n a p h t h 0 1 ) 雕j 方 法陆续被报道问世。但是总的来说，对手性b i n o l 的合成主要通过如下两种方式：通过 结构被修饰的2 萘酚发生氧化偶联反应制备b i n o l 衍生物或对b i n o l 骨架进行立体选 择性的修饰。 1 2 1 通过偶联合成2 ，27 二取代。l ，1 ，联二萘类配体 s m r 6 i n a 等人使用c u c l 2 手性胺诱导下立体选择性的合成了b i n o l 配体i 博i 。孙；使j f j 化学计量级的c u c l 2 手性胺的情况下，2 萘酚及衍生物可以发生交叉偶联及自偶联反心， 并且还可以得到较好的收率和立体选择性( s c h e m e1 ) 。 嘿v o , 塑k 垃一- 双删_ 暇c 0 2 侧。 2 嘏 s c h e m e l ( s f n 4 5 y i e l d 7 1 e e ( s ) - 2 4 7 y i e l d 4 4 ( s p 8 0 y i e l d 7 6 作为一种新的拳试，在使用含有1 。1 当量a g c i 的1 0t 0 0 1 c u c l 2 及2 0m 0 1 ( ) s p a r t e i n e 的情况下，2 萘酚和3 。甲氧羰基一2 一萘酚的钠盐也可以发生交叉偶联生成( d 一1 ， 并有4 1 1 拘收率以及3 2 1 拘e e 值( s c h e m e2 ) 。虽然结果并不优秀，但作为首次报导的 种全新的合成b i n o l 骨架的方法，还是具有一定现实意义的。 河北大学硕十论文 i 1 4 ：e 匕ac u c ：i 卜。p 越钯；n c 瞍e 叱懈1 ( s 卜l 4 1 y i e l d 3 2 e e s c h e m e 2 之n a k a j i m a 等人发展出了一种更加高效的氧化偶联2 萘酚及其衍生物的方法1 1 6 1 。 该方法采用了c u ( o h ) c 1 t m e d a 络合物为催化剂，最终可得至u 9 0 0 , o 的产率。当使j 妇f 性胺替代t m e d a 为配体，则可以得到具有一定光学活性的b i n o l 配体。以衍尘于l 型脯氨酸的二胺( 4 ) 为例( s c h e m e3 ) ，分子中的两个2 0 n 在反应先期起到了立体诱导作j 1 j ， 并在萘环3 位酯基的作用下最终导致了具立体选择性的氧化偶联反应的发生。然而其它 取代基( 如氨基、烷基、烷氧基等) 在萘环3 位时的反应结果相对于3 位酯基来况，其 立体选择性会大大下降( 9 9 e e o q 。h 洲 w a n g 另辟溪径，成功的完成了对含3 羟基2 萘甲酸的不对称氧化偶联工作1 2 7 。3 羟基2 萘甲酸与s o c l 2 反应制备出酰氯后与甲酯化的( l ) 脯氨酸反应得到偶联反心l i 关 键中间产物( s ) 1 9 ，并有7 6 的产率。c u c l 催化下的氧化偶联效果也较好，2 0 收率可以 达到8 0 以及6 5 9 c e 。2 0 的水解可得7 4 收率以及9 7 的( r ) b i n o l 一3 ，3 ：酸 ( 2 1 ) 。该方法是较少见的合成3 , y - - - 羧基b i n o l 方法之一，并且最终可以有3 0 的总 收率以及较高的立体选择性( 9 7 ) ，这是在其他方法中更为少见的。 c o ：心h 3 曼竺曼! l 至曼塾2 ：q 2 c h 3 0 h ，r t , 4 8 h c o = c 1 - 1 3 6 mh c i r e f l u x0 5 h ，90 小啷嚆 纠 s c h e m e1 1 微波辅助氧化偶联2 萘酚的工作也曾屡有报导【2 8 】。微波辅助氧化方法最大的好处神j 于可使反应时间大缩短( 1 1 8 0m i n ) ，并且随着不同取代基的影响可得8 0 - - _ ，9 0 & 。 8 苛 竺吣型z o 心 c m p 第一章g 轴喇配体的合成与戍川 f 取代的2 萘酚可发生还原偶联反应得到f 取代的b 1 n o l 衍生物( s c h e m e1 2 ) 。2 甲氧基5 ，6 ，7 ，8 四氟2 萘酚在四氟化苯及3 甲氧基噻吩( 2 2 ) 的作用发生d i e l s a l d e r 反应 而得到。2 2 可以在b b r 3 作用下而去甲基化得到2 6 ，但是2 6 却不能完成在f e c l 3 下的偶 联反应f 1 3 j ，这被认为是其本身较强的氧化能力所致( 1 8 4vv sa g a g c l ) 。之后，u l l m a r m 还原偶联方法被移植到了f 代b i n o l 的合成过程上，并且最终得到了预期的双| f 1 氧基 的2 4 ，产率达到了8 5 。2 4 再经过去甲基化后可得最终产物2 5 的消旋体。消旋体的拆 分可得到光学纯的f 8 b i n o l ，2 5 。 f f 2 2 n b s m e c nf n 曲 m e 8 8 f 2 3 b r c u ，1 7 5 c ，2 4 h m e 8 5 o m e o m e f2 4 9 0 m e m e 2 6 f2 5 s c h e m e1 2 这些f 代的配体中，出于f 原子的强电负性影响而使萘环7 ，7 和6 , 6 位置容易发7 卜 芳环的亲核取代反应而被修饰进而合成出一系列的功能化的轴向手性配体1 2 引，并j j n ! 这 一系列的修饰反应后，配体的立体特征并没有发生变化。不同的醇被用于了对f 8 一b i n o l 衍生物2 7 的修饰，产率般集中在6 9 8 0 f s - b i n o l2 5 中的羟基在反应自驴必须被先 期保护2 7 ，否则在醇钠的作用下会避终只会得到复杂的烷氧基化产物。7 ，7 - 取代广：物 2 8 在过量的甲醇钠的作用下，回流5 天会得到3 2 产率的化合物2 9 ( s c h e m e1 3 ) f2 7 9 9 2 7 ar = m e 2 7 br = b r l k o h r 1 0 h ( s e q ) r 1 0 - 。_ 。_ 。- _ ”、- 。- _ 。_ ”_ t h f ，r e f l u x ，12 n r 1 0 r 1 - m e ，e t , i p r f2 8 9 9 s c h e m e1 3 日 rk o h m e o h ( e x c e s s i rt h f r e f l u x ，5d a y s 河北人学硕十论文 舅舅曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼量曼曼曼曼量曼曼兽i i i i i 一 一 i 鼍量量皇曼曼曼量曼皇曼曼鼍量量曼曼皇曼曼曼曼曼舅鼍曼曼_ 四氟代联萘酚( f 4 b i n o l ，3 0 ) 也可以在c u ( o h ) c 1 t m e d a 的催化下通过偶联而得到 ( s c h e m e1 4 ) ，但是产物产率只有3 5 t 3 0 1 为了进一步提高产率，用于合成f r b i n o l 的 方法被用于了f 4 b i n o l 的合成之中。但2 3 与1 溴2 甲氧基萘反应的结果却只给出了 5 的预期产物，另有8 5 的f 8 b i n o l 的生成。这样的结果其实并不意外，因为还原偶 联本身就是需要缺电子的底物来进行反应。为了得到高产率的f 4 b i n o l 配体，醛3 1 替代了1 溴2 一甲氧基萘来执行这个反应( s c h e m e1 5 ) 。 c u ( o h ) c i o t m e d a h 1 4 0 。c 2 4 h 囝了洲 3 5 h h s c h e m e1 4 3 0 醛3 1 通过两步反应可以最终得到6 4 收率的酚类产物3 3 。并且在b b r 3 作州下的七 甲基化过程会给出9 2 的f 4 - b 1 n o l 消旋体。f 4 - b i n o l 可以类似f s b i n o l 一样进行有 效的拆分而得到光学纯的f 4 - b i n o l 配体。由于s u z u k i 偶联反应对c - c 键周围的窄f u j i j l 力更为敏感，目前用其来合成f 4 b i n o l 工作尚未有成功报道。 h o b b r 3 , c h 2 c 1 2 9 2 曼些! 箜：鱼兰竺 4 8 1 ) m - c p b a - - - - - - - - - - - - - 2 ) k o h t h f 6 4 件m e n 价y lc h l o r o f l m a t e o m a p p y s c h e m e1 5 1 2 2 通过结构修饰合成2 2 二取代1 ，1 联二萘类配体 1 2 2 1b i n o l 的3 3 一取代反应 除了使用3 取代的2 萘酚偶联得到3 ，3 位取代的b i n o l 外，b i n o l 3 ，3 - 位筲的取 i 0 第一章g 轴型配体的合成与府川 代基还可以通过羟基被保护的b i n o l 与有机锂试剂发生后再与亲电试剂发生芳环的亲 电取代反应而引入。 s n i e c k u s 报道了一种有效的通过直接在2 位羟基邻位锂化和s u z u k i 偶联合成3 取代 或3 ，3 二取代m e ，2 二羟基1 ，”联_ 二萘【3 l 】。3 取代或3 ，3 ，二取代的产物可以简单的控制 锂化试剂( b u t l i ) 的用量来分别得到。肖采用2 2 当量的b f f l i 的用量，在7 8 c 的t i i f q h 反应， 其主要得到3 一位单金属化产物3 4 1 。而当在室温下的e t 2 0 中以3 当量的b f f l i 进行锂化时， 则主要得n 3 ，3 双令属化的产物3 4 。2 ( s c h e m e1 6 ) 。 3 4 - 1 m1 ) b u l i ( 2 2 e q ) i t h f ：1 7 8 c m2 ) e + 9 、 i 萝 o m o m ) b u l i ( 3 e q ) e t z o r t o m o m2 、e + 3 4 s c h e m e1 6 这些锂化产物通过与各种各样的亲电试荆作用而可以进一步合成出各种各样的3 位单取代或3 ，3 二取代b i n o l 衍生物而且并不会影响产物光学活性。而且3 位币取代 b i n o l 还可以进一步反应而在3 位再引入其它种类的取代基而得到结构奇特的衍生物。 如3 苯硫基2 ，2 二甲氧基甲基1 ，”联萘锂化后再进行氯化或溴化则可以分别得到8 4 和7 2 的3 氯3 苯硫基。2 ，2 二甲氧摹甲基1 ，1 ，联萘和3 溴3 苯硫基2 ，2 二甲氧肇l i l 堆 1 ，l 联萘。 在改良的s u z u k i 交叉偶联反应条件下，3 5 与苯基硼酸或2 萘基硼酸反应最终会得剑 8 7 和8 5 的3 6 a 和3 6 e ( s c h e m e1 7 ) a r b ( o h ) 2 ， m o m 型! 型! 一! ：呈塑：! 竺呈! m o ma q n a 2 c 0 3 c h 3 c n r t d m e r e f l u x s c h e m e1 7 3 6 a a r = p h 3 6 e a r = 2 - n a p h t h y l j g r 萨n s e n 报道了另一种合成3 ，3 。二芳基b i n o l ( 3 6 ) 的合成途径1 3 2 1 ( s c h e m e1 8 ) 。人多 数3 ，3 二芳基产物( 3 6 ) 总收率集中在了6 5 7 3 z n 。然而3 ，3 一二( 2 ，6 一二二f l 基苯基) b i o n l 左| 】只有2 2 ，这可能是由于2 ，6 ：甲基苯基的宅问位阻更大所致。该途径所牛成的_ 卜要 河北人学硕+ 论文 副产物是单取代的芳基产物。关于杂环取代的反应也被进行了研究，发现诸如2 溴吡啶 或2 - 溴噻吩等杂环卤代烃只能得到很低的产率。 l 尺) - 3 4 m e1 ) 咆u l i t m e d a e t 2 0 。r t 3 h 。_ _ _ - i _ _ - 。 m e 2 ) b ( o e t ) 3 ，- 7 8 0 ct or t ，轴 3 1 h c l s c h e m e1 8 y a m a m o t o 完成了对空间位阻较大的手性3 ，3 ，- 二( 三烷基硅基) b i o n l 衍生物( 尺) 3 8 或( $ 3 8 的合成工作【3 3 】。该合成是基于在t b u l i 作用下双三烷基硅基醚发生1 ，3 ：霞排而 完成i 拘( s c h e m e1 9 ) 。 s c h e m e1 9 3 8 a ：r = m e 3 8 b ：r = r b u m e ， 3 8 a ：r = p h 3 8 b ：r = 4 - 伯u - 6 c e h 4 3 8 b ：r = r b u p h ， 3 8 a ：r = 3 。5 - x y l y l p u 等人完成了含多个强吸电子基f 的芳基溴化物4 0 a e 与3 9 之间的s u z u k c 偶联反 应而合成得到了( $ 4 1 3 4 1 ( s c h e m e 2 0 ) 。当溴与( $ 4 1 作用时，b r 会被引入到( d 4 1 的结 构中而得到( $ 4 1 f 。 + 1 ) p d ( 阳h 3 ) 4 k z c 0 3 ( a q ) t h f x 。 2 ) 6 nh c i 。t h f 。r e f l u x f x a x 2 x 1 x x 2 ( 州1 f r x - 2 = h x 一一3 = f ， c 洲t 3 - x = h 9 = f 4 0 - 4 1 b ：r = n - c s h i 3 , x ，l = m 2 e - x , x 3 2 = f = h 4 0 - 4 1 c ：r = n - c d - 1 1 3x x k f - x 。= f 似4 0 - 4 4 1 1 出e ：r 椰= m e 黜是x 豁坼x 1 = h x z ；。= f s c h e m e2 0 1 2 第章d 轴型配体的合成与应用 曼鼍曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼曼皇曼曼曼曼皇曼皇曼毫- -i 曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼舅曼毫曼皇曼鼍曼曼曼量曼皇曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼 o h m 以( $ 。b i n o l 为起始原料合成了3 ，37 二( 2 一嗯唑基) b i n o l 【圳( s c h e m e2 1 ) 。由 甲氧基甲基保护的b i n o l 依次进行锂化、羧基化后可得到3 ，3 二羧基衍生物2 l 。2 l 经 s o c l 2 作用后制成酰氯，再与手性氨基醇类反应而最终得到酰胺产物4 2 。4 2 再经一次 s o c l 2 卤化及分子内环化后而得到4 3 。 ( s ，s ) - 4 2 a co r = p t l4 5 r = - p r r = b k6 5 s c h e m e2 1 a l c o h o l r = p h 5 5 融p r 5 5 r = b h 4 4 ( s ，l r ) - 4 2 d - f0 孓 。h ，h r k a t s u k i 经六步反应合成了一种新型的b i n o l 衍生物4 4 3 6 1 ，并将其作为配体在( d 烯丙基醇的不对称s i m m o n s s m i t h 环丙烷化反应中进行了应用。4 4 中的羧酰胺基团也被 进行进一步修饰，并得到了一种具有3 。n 结构的氨甲基配体4 5 ( s c h e m e2 2 ) 。 1 ) s o c h 2 ) e x o e s sh n r 2 惦 s c h e m e2 2 钙a ：r = m e 5 9 箱b ：r = e t 6 1 4 5 c ：r = n p r ，4 7 4 4 a ：r = m e 。5 7 4 4 b ：r = e t 5 0 4 4 c ：r - - n p r , 2 4 q i a 通过以( s ) 一b i n o l 为起始原料，经由四步反应后最终合成出了( 研- 3 ，37 一甲氧基 甲基b i n o l 3 7 1 ，收率3 7 ( s c h e m e2 3 ) h i h 删 嘞 洲洲 娩 肭 瑚伽 譬聪嚣 l 言等 型帕j r 回 孓。j：r 河北大学硕十论文 ( s ) - b i n o l o h1 ) n a h c i c h 2 0 c h 3 一 o h 2 ) ”b u l l ( 3 e q ) ， e l b y l e n eo x i d e s c h e m e2 3 h h m e s h i b a s a k i 合成出了一种由c 或0 作为交联原子，具有潜在多功能催化特性的交联 化的b i n o l 配体4 7 ( f i g5 ) ，配体中萘环部分主要是以c 或0 为桥原子而相连【3 8 , 3 9 。 3 位锂化的羟基保护的b i n o l 需在很低的温度下( 7 8 c ) 与醛4 8 反应来合成( 足r ) 一4 7 a 。 使反应温度回升到室温下再继续反应后可以得到6 2 产率的 r ) 4 9 并在三氟乙酸中 用n a b h 4 处理后可得5 0 f 拘( r ，r ) 4 7 a ( s c h e m e2 4 ) 。 尺) 4 7 b 制备是从醛衍生物( 月) - 4 8 的硼氢化反应开始的。还原产物3 羟甲基b 1 n o l 再经甲磺酰化后再与l i b r 作用而溴化 ( 8 3 总收率) 。溴化产物再经还原偶联及去羟基保护后则可得8 7 收率的( 足r ) 4 7 b ( s c h e m e2 s ) 。 考虑到在会属络合物中氧的配位而可使其产生适当的不对称环境，c r a m 合成了手 性配体4 7 d ( s c h e m e2 6 ) s h i b a s a k i 和y o s h i k a w a 设计并合成了一种新的同时具有l e w i s 酸和b r o n s t e d 碱双功 能型b i n o l 类配体5 2 a 4 0 1 。相对于配体4 7 而言，5 2 a 在萘环3 ，位上分别拥有一个羟乙 基，并与传统的异金属催化剂4 l 】及杂多金属【4 2 】催化剂有着明显的区别。而它的合成始于 羟基被甲氧基甲基保护的陋) b i n o l ( s c h e m e2 7 ) 。 、， ，1 二洲c h 。o m + m 。l i 驴t h f , - 7 8 c 一们咄 ( r ) 4 8 n a b h 4 c f 3 c o o h h q ，h h 耄堰( 磊翼 的洲帅伉 姜堰k 磊翼 谚洲优 1 4 一h一0一m 而 竺船 劫一哪 第章乃轴型配体的合成与应用 ( r ) - 4 s 8 3 h o 1 ) v c l 3 l i a i h 4 m o m ! 竺! 曼! ：! m o m2 ) h c i , t h f s c h e m e2 5 ( r , r ) - 4 7 b 8 7 s c h e m e2 7 河北大学硕十论文 他) b i n o l m o m 锂化后与过量的环氧乙烷反应而得到3 ，37 双羟乙基衍生物。两个 羟乙基中的一个羟基被做成烯丙基醚的形式而被保护，同时甲氧基甲基也被苄基所取 代。之后羟乙基中的另一个羟基则被d m p 试剂氧化成醛5 l 。而5 l 再经过还原偶联及 去保护后则可得到6 总收率的5 2 a 。除此之外，s h e b a s a k i 还对3 ，3 含氧化膦基的配体 5 3 合成进行了研究并得到了较高的总收率( s c h e m e2 8 ) 。 叩啡。哪二 洲洲7 8 7 呶：m s c h e m e2 8 1 ) p h 2 p ( o ) h 。 t b u o n a ，h m 9 3 h m 2 ) t s o h ， 1 2 2 2b i n o l 的其它位置取代反应 文献中报道最早的6 ，6 位取代b i n o l 配体是6 ，6 二溴一2 ，2 二羟基1 ，1 联二萘。早 期b i n o l 6 ，67 位取代基常见的还有h ，c l ，i ，f 等( f i g6 ) ，并且通常是由溴代b i n o l 发生芳环上的亲电取代反应而制备【4 3 1 。而且该反应路线显著的特点是，如果反应原料是 具有光学活性的，则产物的光学特性依然保持。溴代联萘酚价格较为便宜且容易从市场 上购得，所以可以通过溴代产物为起始原料来合成其它取代基的b i n o l 衍生物不失为 一合理策略。由b r 2 b i n o l m o m 的锂化后再与各种亲电试剂反应可生成各种不同取代 基的6 , 67 双取代的b i n o l 配体。 k o b a y a s h i 通过6 , 6 b r 2 b i n o l m o m 中b r 发生官能团转化最终合成了( r ) 一6 ，6 - 二 ( 三氟甲基) 一2 ，2 羟基1 ，1 ，联萘配体【删。过程中，6 , 67 b r 2 b i n o l m o m 中b r 首先在锂化 试剂作用下与1 2 而被i 取代；然后在n 甲基吡咯烷酮( d m p ) 溶剂中与c u c f 3 反应而最终 得到6 ，6 双三氟甲基b i n o l 衍生物，去羟基m o m 保护后而得5 4 ( s c h e m e2 9 ) b b 钒删叭i 。w 。m ，囝9 i 伽洲囝9 i 洲 1 ) c u c f 3 n m p o m 2 ) h c o h f 3 c f 3 c s c h e m e2 9 由6 ，6 一双溴一b i n o l ( 5 6 ) 通过s o n o g a s h i r a 偶联反应6 ，6 双取代的b i n o l 配体5 6 和 5 7 a e ( s c h e m e3 0 ，f i g7 ) 普遍认为这些取代基在异双金属催化剂会起重要的作用，原因 1 6 第一章d 轴型配体的合成与应用 在于它们的存在可能为金属离子中心调节必要的不对称空间的大小【4 5 1 。 5 7 ar ：c 三c p h o h5 7 br ：c - c s i m e 3 o h ：7 7 d cr r ：c c 三= c c t s b i e s t 3 5 7 er ：c = c s i m e 2 p h 7 h 4 - n c s i m em e 5 5 o t g = o ( c h 2 c h 2 0 ) 3 c h 3 p d ( d b a ) 2 , c u l 。p h 3 p e t 3 n c h 3 c n 1 0 0 s c h e m e3 0 n c f i g8 t g t g 在萘环上进行的其它的结构修饰也可以通过相似的过程来完成( s c h e m e3 1 ，3 2 ) 。基 于萘环上三甲基硅基的芳环亲核取代能最终合成化合物5 7 和5 9 。而5 9 和6 2 完全可以 由萘环3 ，3 位锂化及与1 2 反应而制备。 吖钒 酎疋g i 。 q 。m q 莎氐 m e 3 s i m o ma m o m m e 3 s i m e 3 s i m o m 且 m o m m e 3 s i c e 茨 囝i m 5 9 m e 3 s i c i t h f ；b ) 。b u u ，1 2 t h f ；c ) b r 2 c c l 4 ；d ) i c i c c l 4 ；e ) h c i m e o h s c h e m e3 1 0 m o m 6 s c h e m e3 2 m o m m o m h h h h h h 器 f f 鲈 吁 垒咪 c 一 型 e： 竺盱 河北大学硕士论文 曼菖曼曼皇曼皇曼曼曼曼曼! 鼍曼曼曼皇曼曼曼曼