《手性配体实验答辩》PPT课件.pptVIP

具有丙酮与1 2 3 4 丁四醇缩合物手性骨架的亚磷酰胺类化合物的制备 实验操作小组 冼文旭 倪凡乐 陈幼苗 张亚东 Page 2 目录 Page 3 实验背景 目前 手性单齿磷配体的不对催化氢化反应研究正展现出强劲发展势头 尤其是手性单齿亚磷酞胺醋和手性单齿亚磷酸醋两类配体 由于其合成比较简单 原料易得 价格低廉且催化性能优良等特点 受到学术界高度重视 使得它们的开发异常活跃 极具发展潜力 后来我们选择的是那种 具有丙酮与1 2 3 4 丁四醇缩合物手性骨架的亚磷酰胺类化合物因结构新颖 较易制备在手性配体中占有重要地位 已在很多反应类型中表现出优良的光学选择性 Page 4 手性化合物合成方法 不对称合成 Page 5 项目研究内容 Page 6 仲胺的选取 仲胺的选取主要考虑 对称仲胺 二甲胺 二乙胺 二异丙胺 二环己胺 二苄基胺等 不对称仲胺 N 甲基环己胺 N 甲基苯胺 N 甲基苄胺 N 异丙基环己胺 N 异丙基苯胺 N 异丙基苄胺等 带手性中心的仲胺 N 甲基 R 甲基苄胺 N 异丙基 R 甲基苄胺 N 苄基 R 甲基苄胺 Page 7 目录 Page 8 实验原理 文字容 Page 9 实验原理 酒石酸二甲酯的制备中 采用的方法为 酒石酸经与亚硫酰氯作用先制得酒石酸二酰氯怎么变回原来的 再与甲醇缩合制得酒石酸二甲酯 避免了常规方法 酸醇脱水法 中水的生成 制备酒石酸二甲酯 丙酮缩酒石酸二甲酯的制备 丙酮缩酒石酸二甲酯的制备文献中 主要涉及三类方法 方法一 酒石酸二甲酯与丙酮在酸催化下及反应除水的情况下缩合制得产物 方法二 在方法一的基础上 采用化学除水的方法实现转化率及收率的提高 常用的化学除水方式有原甲酸三甲酯 原甲酸三乙酯的使用 方法三 以2 2 二甲氧基丙烷作反应试剂同时作脱水剂 实验采用方法三制备丙酮缩酒石酸二甲酯 原因 Page 10 实验原理 先按常规方法制备获得苯基溴化镁的四氢呋喃溶液 典型的操作如下 在装有磁力搅拌 回流冷凝 滴加的干燥三口瓶中加入镁段 一小粒碘 加入无水处理的四氢呋喃 在滴液漏斗中加入溴苯及无水四氢呋喃 将约五分之一的溴苯混合液加入到反应瓶中 待反应引发后视反应剧烈情况滴加完溴苯混合液 继续反应至镁基本消失 在滴液漏斗中加入丙酮缩酒石酸二甲酯与四氢呋喃 缓慢滴加 加完后加热回流1小时 再经水解 萃取 干燥 浓缩 柱层析得TADDOL TADDOL的合成 二醇经氯化磷和亚胺反应制亚磷酰胺化合物 以四氢呋喃为溶剂 以三乙胺为缚酸剂 TADDOL先与新蒸的三氯化磷反应制得酰氯 再与典型结构的仲胺 二甲胺 二乙胺 二异丙胺 二环己胺 二苄基胺 N 甲苯胺 N 苄基苯胺 N 甲基环己胺 N 甲基苯胺 N 甲基苄胺 N 异丙基环己胺 N 异丙基苯胺 N 异丙基苄胺 N 甲基 R 甲基苄胺 N 异丙基 R 甲基苄胺 N 苄基 R 甲基苄胺等 缩合合成一系列具TADDOL骨架的手性亚磷酰胺化合物 Page 11 拟解决的问题 在TADDDOL的制备中 前两步酯化及缩酮化反应都是典型的平衡常数较小的可逆反应 如何提高转化率及在后处理时产物不被分解是首先必须解决的问题 亚磷酰胺制备时的无水无氧条件 由于目标产物易于被空气氧化 因此为了获得高纯度的目标产物 在反应过程及后处理中对操作提出了更高的要求 Page 12 目录 Page 13 实验方案 酒石酸二甲酯制备 二氯亚砜法 在装有等压滴液漏斗 带有害气体吸收回流装置的250mL三口瓶中加入19 1g 127 mmol L 酒石酸 60mL甲醇 冰水浴冷却 用等压滴液漏斗缓慢滴加48 3mL 665mmol 新蒸的SOCl2 约1小时内滴完 冰水浴下继续反应1小时 加热回流3 5小时后得到淡黄色液体 用常压蒸馏的方法除甲醇和SOCl2 残余液中加入50mL饱和NaHCO3溶液 用 40mL 6 乙酸乙酯萃取 MgSO4干燥过夜 过滤 用旋转蒸发器浓缩 最后得到淡黄色油状液体 g mmol 各用量确定 是否溶质与溶剂有比例 为什么要过夜 Page 14 实验方案 丙酮缩酒石酸二甲酯制备 二甲氧基丙烷作试剂 取250mL单口烧瓶 加入 9 76g 54 8mmol 酒石酸二甲酯 加入重蒸去水的二氯甲烷130mL 之后加入2 2 二甲氧基丙烷 43 81mL 357 8mmol 再加入催化剂对甲苯磺酸 0 13g 在通氮气的情况下加热回流10小时 停止回流后 用旋转蒸发仪抽掉溶剂 加入冰的75mLNa2CO3饱和水溶液 用 40mL 3 乙酸乙酯萃取 加MgSO4干燥过夜 过滤 用旋转蒸发器浓缩 最后得到红色油状液体 g mmol 为什么用二甲氧基丙烷 Page 15 实验方案 Taddol的合成 干燥去掉氧化膜的镁条 2 0g 84mmol 一粒碘 重蒸除水的24mLTHF 加入到干燥的250mL三颈瓶中 将溴苯 12 56g 80mmol 溶于80mLTHF中 将等压滴液漏斗中五分之一的反应液加到三口瓶中 待黄色消失 有气泡产生 并放出热量说明引发完成 然后保持余温将剩余反应液滴加完 将残余的Mg反应完全 反应液浑浊变黑 之后将 2 18g 10mmol 缩酮二甲酯溶解于40mLTHF 室温下用等压滴液漏斗缓慢滴加到三口瓶中 约1小时内完成 之后加热回流2小时 待混合物冷却至室温后 冰水浴下用等压滴液漏斗滴加50mL饱和的NH4Cl溶液来淬灭反应 有机层收集于锥形瓶中 水层用 40mL 4 乙醚萃取 混合的有机层用MgSO4干燥过夜 过滤 加入硅胶浓缩 用乙酸乙酯和石油醚的比为1 5的展开剂过柱 提纯后的到白色固体 g mmol Page 16 实验方案 亚磷酸酯的合成 以二苄胺为例取0 466g 1mmol Taddol加入50mL二口瓶 抽空换N2三次 加入8mL重蒸THF 冰水浴下搅拌 加入新蒸的0 2mL 2 3mmol PCl3 0 42mL 3mmol 重蒸三乙胺 冰水浴自然升温 室温下反应4h THC跟踪至原料消失或基本不再变化为止 隔膜泵抽除溶剂及剩余反应物 真空泵进一步抽干 加入10