催化酮的硅腈化反应研究

【摘要】：氰醇是合成一些多官能基化合物的重要中间体。手性氰醇还是不对称合成中 的重要手性源之一。酮的不对称硅腈化反应作为制备光学活性氰醇的直接而有效 的方法之一,已被广泛接受。本研究运用了酚类氮氧化合物作为添加剂的活化策 略,建立了以 salen 钛络合物、酚类氮氧化物组成的催化剂体系,并将它们成功 应用于酮的不对称硅腈化反应。 合成了21个手性配体和14个非手性氮氧化物,并应用于酮的不对称硅腈化 反应。经过条件筛选与优化实验,确定了优化的反应条件。在优化条件下,采用 10 mol%手性钛络合物和 1 mol%的非手性氮氧化物,催化酮的不对称硅腈化反 应,收率高达96%,对映选择性达82% ee。在优化条件的过程中,我们得出一 些规律性的东西。比如,添加剂的结构对反应的活性与对映体选择性都有一定的 影响,在一定范围内,温度降低有利于提高选择性。手性配体的空间效应要大于 它的电子效应。等等。 作者根据对比实验以及实验现象,提出了可能的催化循环和反应过渡态,并 能合理解释实验现象和产物的绝对构型。 此外,发现了碳酸钾对于催化醛和酮的非手性硅腈化反应是有效的非均相催 化剂。经过反应的条件优化,得到了最佳反应条件是:对于醛,3mol%K2CO3, 无溶剂条件,TMSCN1.2eq.,室温搅拌0.3-6小时;对于酮,30mol% K2CO3, 无溶剂条件,TMSCN1.2 eq.,室温搅拌5-24小时。该催化剂体系,可以高效地 I WP=4 四川大学硕士论文 催化各种醛和酮,只用20 分钟到24 小时就能以62-99%的分离收率制备相应的 氰醇硅醚。另外,非均相催化剂的应用,使得反应的后处理变得简单,仅需要将 固体催化剂过滤除去就可以了。