手性胺催化剂的制备及其在不对称合成中的应用

发布时间：2017-11-02 10:14

  本文关键词：手性胺催化剂的制备及其在不对称合成中的应用

  更多相关文章： SBA-15 手性胺催化剂 Michael加成反应 不对称催化 多相催化

【摘要】：肟基苯并呋喃衍生物是合成抗生素药物头孢呋辛的重要中间体,已有文献报道一类均相催化剂在硝基苯乙烯与1,3-环己二酮不对称加成合成肟基苯并呋喃衍生物反应中可表现出优良的催化性能,但催化剂价格昂贵且难以与反应体系分离,导致催化剂难以重复套用。本研究工作旨在发展一种合成方法制备手性多相催化剂,并将其应用于硝基苯乙烯与1,3-环己二酮不对称加成合成肟基苯并呋喃衍生物的反应中。SBA-15介孔材料由于其具有高度有序的孔道结构、大的比表面积、可控的孔壁厚度以及良好的水热稳定性,使得其在催化和吸附分离等领域具有潜在的应用价值。基于SBA-15的结构稳定性和可修饰性,我们将手性伯胺及硫脲基团通过后嫁接的方式负载到SBA-15上,并将其应用于催化硝基苯乙烯与1,3-环己二酮合成肟基苯并呋喃衍生物中,具体的研究内容及主要研究结果总结如下：首先合成出具有高热稳定性、大比表面积和高孔隙率的SBA-15材料,然后通过后嫁接的方法将甲苯-2,4-二异硫氰酸酯与SBA-15表面的硅羟基反应,获得含有异硫氰酸酯基团的SBA-15(简称NCS-SBA-15),最后将(1R,2R)-环己二胺与NCS-SBA-15反应,制得手性伯胺硫脲功能化的SBA-15催化剂(简称SN-SBA-15),并对制备的SBA-15、 NCS-SBA-15和SN-SBA-15进行了系统表征。在此基础上,将制备的SN-SBA-15催化剂应用于催化硝基苯乙烯与1,3-环己二酮的不对称Michael加成反应中,并系统地研究了合成催化剂的催化性能,优化了反应条件。此外,研究了催化剂在不同反应底物时的催化性能,并考察了催化剂的循环使用性能及进行了反应放大试验。研究结果表明,手性伯胺硫脲功能化的SBA-15催化剂在硝基苯乙烯与1,3-环己二酮的不对称Michael加成反应中显示了良好的催化性能。在优化的反应条件下,可得较高的产率(E型39.8%和Z型27.9%)和对映选择性(E型42%和Z型62%)。手性伯胺硫脲功能化的SBA-15催化剂可重复套用,但活性组分在反应过程中有一定的溶脱。
【关键词】：SBA-15 手性胺催化剂 Michael加成反应 不对称催化 多相催化
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 前言8
• 1.2 介孔材料8-12
• 1.2.1 介孔材料的研究进展9-10
• 1.2.2 介孔材料的修饰与改性方法10-12
• 1.3 介孔分子筛SBA-15概述12-15
• 1.3.1 SBA-15的合成13-14
• 1.3.2 SBA-15的修饰与改性14-15
• 1.4 Michael不对称加成反应15-18
• 1.4.1 均相催化剂16-18
• 1.4.2 多相催化剂18
• 1.5 课题的研究内容及研究目的、意义18-21
• 1.5.1 课题研究的主要内容18-19
• 1.5.2 课题研究的目的及意义19-21
• 第二章 实验部分21-28
• 2.1 实验试剂和仪器21-23
• 2.1.1 实验试剂21-22
• 2.1.2 实验仪器及厂家22-23
• 2.2 表征技术手段23-25
• 2.2.1 比表面积分析23
• 2.2.2 X-射线粉末衍射分析(XRD)23-24
• 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)24
• 2.2.4 傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR)24
• 2.2.5 元素分析(ICP-AES)24
• 2.2.6 热重分析(TG-DTA)24
• 2.2.7 1H和13C核磁共振分析(NMR)24-25
• 2.2.8 质谱分析(ESI-HRMS)25
• 2.2.9 高效液相色谱分析(HPLC)25
• 2.2.10 单晶X-射线衍射分析25
• 2.3 催化性能评价25-28
• 2.3.1 硝基苯乙烯与1,3-环己二酮不对称加成反应25-26
• 2.3.2 反应条件26
• 2.3.3 反应结果分析26-28
• 第三章 SN-SBA-15催化剂的制备及其性能研究28-51
• 3.1 引言28-29
• 3.2 实验部分29-31
• 3.2.1 介孔材料SBA-15的合成29
• 3.2.2 后嫁接手性胺功能化的SBA-15合成29-30
• 3.2.3 SN-SBA-15催化剂的催化性能30-31
• 3.3 实验结果与讨论31-45
• 3.3.1 后嫁接手性胺SBA-15样品表征31-37
• 3.3.2 催化性能的评价37-45
• 3.4 小结45
• 3.5. 化合物的波谱数据45-51
• 第四章 全文总结与展望51-53
• 4.1 全文总结51-52
• 4.2 课题展望52-53
• 参考文献53-60
• 致谢60-63

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