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离子液体的合成及离子液体中的不对称直接羟醛缩台反应研究 中文摘要 中文摘要 一、( 4 s ) 一苯氧基一( s ) 一脯氨酸在离子液体 b m i m p f 6 中催化直接不对 称羟醛缩合反应 ( 4 s ) 一苯氧基一( s ) 一脯氨酸可催化不对称a 1 d o l 反应。对这一有机催化剂在 室温离子液体 b m i m p f 6 中的循环使用进行了评价。所得产物的产率高( 最高可达 9 3 2 ) ，对映选择性好( 最高达8 8 5 ) 。产物经简单萃取分离后，含有催化剂的 离子液体可用于下一轮催化反应，催化活性和对映选择性没有明显下降。 二、手性离子液体合成研究 手性离子液体的合成及其在不对称反应方面的应用已得到初步的发展。我们从 脯氨酸及羟基脯氨酸出发尝试设计、合成了几种用于不对称m i c h a e l 反应和a l d o l 反应的手性离子液体，并就其合成失败原因进行了讨论。 三、利用高效液相色谱测定不对称反应产物e e 值 关键词：离子液体，催化，( 4 s ) 苯氧基一( s ) 脯氨酸，直接不对称羟醛缩合反应， 手性，高效液相色谱 作 者：刘艳华 指导老师：沈宗旋教授 塑王壅堡笪垒壁墨堕王鎏壁主盟至盟整堕堡墅墼笪鱼星查堡塞! 立! ! ! 墅 1 a s y m m e t r i c d i r e c ta l d o lr e a c t i o n p r o m o t e d b y ( 4 s ) - p h e n o x y - ( s ) - p r o l i n ei ni o n i cl i q u i d b m i m p f 6 r o o mt e m p e r a t u r ei o n i cl i q u i d 【b m i m p f 6w a se v a l u a t e df o r r e c y c l i n g a n o r g a n o c a t a l y s t ( 4 s ) - p h e n o x y 一( s ) 一p r o l i n e1f o rd i r e c ta s y m m e t r i ca l d o lr e a c t i o n s t h e d e s i r e da l d o l p r o d u c t s w e r eo b t a i n e d w i t h g o o dy i e l d s ( u p t o 9 3 2 ) a n d e n a n t i o s c l e c t i v i t i e s ( u pt o8 8 5 ) ；i s o l a t i o no ft h ep r o d u c t sb ys i m p l ee x t r a c t i o na l l o w e d r e c y c l i n go ft h ei o n i cl i q u i dc o n t a i n i n gt h ei m m o b i l i z e dc a t a l y s ti ns u b s e q u e n tr e a c t i o n s w i t h o u ts i g n i f i c a n td e c r e a s eo fy i e l d sa n de n a n t i o s e l e c t i v i t i e s 2 r e s e a r c ho nt h es y n t h e s i so fc h i r a li o n i cl i q u i d s s y n t h e s i sa n da p p h c a t i o ni na s y m m e t r i cr e a c t i o n so fc h i m li o n i cl i q u i d sh a v ea l r e a d y g o tp r e l i m i n a r yd e v e l o p m e n t af e wc h i r a li o n i cl i q u i d s ，w h i c hw e r ep r e p a r e df r o m ( s ) p r o l i n ea n d ( 4 r ) 一h y d r o x y l 一( s ) 一p r o l i n e ，w e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e df o r t h e a s y m m e t r i cm i c h a da n d a l d o lr e a c t i o n s u n e x p e c t e dr e s u l t sw e r ed i s c u s s e d 3 e n a n t i o n e r i ce x c e s so f a s y m m e t r i cr e a c t i o np r o d u c t sw a s e v a l u a t e dw i t hh p l c k e y w o r d s ：i o n i cl i q u i d ，c a t a l y s t ，( 4 s ) - p h e n o x y - ( s ) p r o l i n e ，d i r e c ta s y m m e t r i ca l d o l r e a c t i o n ，c h i r a l i t y ，h p l c i i w r i t t e nb y ：l i uy a n h u a s u p e r v i s e db y ：s h e nz o n g x u a n 糍p7 8 1 5 5 4 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发 表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使 用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人承担本声明的法律责任。 研究生签名：到趁笠日期：! 芏：生! 1 2 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国 社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的 内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包 括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办 办理。 研究生签名：釜l 监聋日 导师签名：宅宝i 垒日 期： 堕。垒，2 卫 期：玎、0 、l 甲 彦王逮住啦盒鹰盈彦王遗住生曲丕盟叠直接趋醛缱金厦廛班宜 簋= 趣金奎趑绽述 第一部分 ( 4 s ) 一苯氧基一( s ) 一脯氨酸在离子液体 【b m i m 】p f 6 中催化不对称直接羟醛缩合反应 1 文献综述：离子液体中的不对称反应 2 0 世纪9 0 年代以来，伴随着绿色化学概念的提出，离子液体的研究掀起热潮。 所谓离子液体( i o n i cl i q u i d ) 是指在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的 熔盐( m o l t e ns a l t s ) 体系。关于离子液体的一般介绍及应用，张所波等【1 】作了详细综 述。近年来，离子液体在立体选择性反应中的应用引起广泛关注，下面将重点对离子 液体在不对称反应中的应用进行综述。 1 1 离子液体中的不对称合成 在不对称合成及反应中，以离子液体作为反应的溶剂，有如下一些好处：( 1 ) 为 化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境，它可以改变反应的机理，使催化剂的活 性、稳定性更好，选择性更高；( 2 ) 离子液体种类多，选择的余地大，将催化剂溶于离 子液体中，与离子液体一起循环利用；( 3 ) 在离子液体中，催化剂具有均相催化效率 高，多相催化易分离的优点；( 4 ) 产物的分离可以用倾泻、萃取、蒸馏等方法。近年 来，离子液体在不对称合成及反应中的应用研究日益受到人们的重视，以下就是报道 的一些例子。 1 1 1 不对称的羟醛缩合反应 羟醛缩合反应是形成碳一碳键的重要反应之一，在全合成中应用很多。最近，用 小分子脯氨酸催化的羟醛缩合反应受到了广泛的重视。 2 0 0 2 年，tpl o h 等 司人研究了离子液体中【厂p r o l i i l e 催化的直接不对称羟醛缩合 反应( s c h e m e1 ) 。对不同的离子液体进行试验发现：在这些离子液体中，立体选择性都 离子液体的台成及离子液体中的不对称直接羟醛缩合反应研究 第一部分引言 2 引言 近年来，在具有生理活性有机分子的合成中，利用手性催化荆催化的不对称直 接羟醛缩合反应受到了人们广泛的重视。由脯氨酸催化的直接不对称羟醛缩合反应 由于其催化剂廉价易得，反应条件温和，反应速度快，反应选择性高等特点引起了 越来越多化学工作者的关注。在此基础上设计并合成一系列脯氨酸类似物并进而研 究他们的催化活性，也取得了较好的结果。在这领域成绩较为突出的是l i s t 小组。 2 0 0 0 年，l i s t l l 】首次报道了氨基酸型催化剂l - p r o l i n e 催化的未修饰丙酮与芳香 醛及脂肪醛的直接不对称a l d o i 反应，得到较好的产率和较高的e e 值。但还有不 足之处：( 1 ) l - p r o l i n c 在有机相溶解度差，限制了反应的速度和催化效率。( 2 ) 催 化剂的用量也相对较大( 3 0 m o i ) 。( 3 ) 虽然d m s o 是较好的溶剂，但带来的后处 理问题比较麻烦。为改善催化剂在有机溶剂中的溶解性能，提高催化反应的立体选 择性，考虑到4 一位的取代可适当影响催化中心氮原子附近的立体化学环境，羟基 的醚化可能会增加氨基酸在有机溶剂中的溶解度。所以我们课题组从羟基脯氨酸出 发，设计并合成了一系列新型催化荆( s c h e m e l ) 用于催化不对称直接羟醛缩合反 应，取得了较好的效果。在这几种催化剂中，由于催化剂1 分子结构小，在有机相 中的溶解性较好，其催化的直接不对称羟醛缩合反应反应速度快。 卧h 、n 夕、- c o o h h 1 广一q k j 9 h c o o h 3 p h c h 2 0 , , , 厂_ k n 户、c 0 0 h h 2 盯氽h s c h e m e1 几种催化剂的结构 4 曼王堡堡塑鱼壁墨蔓三婆堡塑至翌整塞堡塑壁塑鱼垦生里塞 苎二塑坌! ! 童 对于催化剂的回收，l i s t 主要研究了两种途径【2 j ：1 ，由于l - p r o l i n e 不溶于氯 仿，在氯仿中进行多相反应，催化剂只需简单的过滤就可回收。但是这样会降低产 物c e 值。2 ，将催化剂固定在硅胶表面，用d m s o 一丙酮( 4 ：1 ) 做溶剂进行多相反 应，这样的结果仍然会降低产物的e e 值。而且，反应都是在有机溶剂如( d m s o ，d m f , t h f ，氯仿，丙酮等) 中进行，这些有毒或有害的溶剂只适合在实验室小量的应用， 而不宜于工业上大量的生产。基于这些原因，几个课题小组( 前面综述中已提到) 研究了在离子液体中用l - p r o l i n e 催化直接不对称a l d o l 反应。其结果表明：l - p r o l i n e 在离子液体中能很好的催化不对称a l d o l 反应，其产率和立体选择性都较普通有机 溶剂中好。i o h 小组对多种离子液体进行了比较，认为反应在离子液体 b m i m lp f 6 中较其它离子液体中好，基本可以避免脱水产物的生成。而且，实验完成后，将产 物用乙醚萃取出来，催化剂仍留在离子液体中可直接用于下一次的反应，对反应的 产率和e e 值几乎没有影响。在此成功例子的基础上，我们也试着将催化剂1 应用 在离子液体 b m i m p f 6 中催化不对称直接羟醛缩合反应，以期得到更好的催化效果 并且催化剂能回收重复使用。 1 6 商王i 馥住曲金盛盈离王遮住主数丕盟整直接羟醛蟹金厘座班宜 箍= 部盐结墨当过监 3 结果与讨论 3 1 催化剂1 在丙酮中催化d i r e c t a l d o l 反应。 + c h 0 r = n 0 2 ，c i t a b l e1d i r e c ta s y m m e t r i ca l d o lr e a c t i o n sc a t a l y z e d b yc a t a l y s ti i na c e t o n e e n t r y rp r o d u c tt c c a t a l y s t m 0 1 t u n e h y i e l d 8e e “ 2 一n 0 2 a 3 一n 0 2b 4 - n 0 2c 2 一c ld r t 5 t 5 r t 5 l t 5 9 0 7 5 7 5 8 0 7 7 9 7 0 8 7 5 。7 6 2 9 53 一c ler t 5 3 68 0 7 4 5 。i s o l a t e dy i e l da f t e rf l a s hc o l u m nc h r o m a t o g r a p h y0 1 1s i l i c ag e l 砜ee ev a l u e sw e l od e t e r m i n e db yh p l ca n a l y s i sd a i c e l c h i r a l p a ka s hc h i r a l c e l0 1 hc o l u m nw i t h h e x a n 刮2 p r o p a n o lm i x t 【l r a se l u e n t 实验结果表明，催化剂1 与l - p r o l i n e 相比，催化活性有所改善。 t a b l e2c o m p a r e da c t i v i t yo fc a t a l y s t1w i t hi , - p r o l i n e e n t r y c a t a l y s t a m o u n t m 0 1 s o l v e n t y i e l d e e 一一 1 l - p r o l i n e 3 0 a c t o n e ：d m s o = l ：46 87 6 2 c a t a l y s t l 5 a c t o n e 7 5 7 6 3 2 催化剂1 在离子液体 b m i m p f 6 中催化d i r e c ta l d o l 反应 3 2 1 催化剂用量对反应的影响 首先我们以邻硝基苯甲醛与丙酮的反应为例，考察了催化剂用量对反应的产 率、速度和立体选择性的影响。 1 7 直王逮住的金盛及赢王遮住主鲢丕盟整直接羟醛缠盒厦廛班宜盖二邡盐弦墨皇过泣 c a t 1 【b m i m l p f 6 t a b l e3i n f l u e n c eo fc a t a l y s ta m o u n to nt h er e a c t i o ny i e l da n de n a n t i o s e l e c t i v i t yi n t h ea l d o la d d i t i o no fo n i t r o b e n z a l d e h y d ew i t ha c e t o n e 。i s o l a t e dy i e l da f t e rf l a s hc o l u m nc h r o m a t o g r a p h yo ns i l i c ag e l b i h e v a l u e sw e r ed e t e r m i n e db yh p l ca n a l y s i sd a i c e lc h l r a l p a ka s h ，c h i r a l c c lo j hc o l u m nw i t h h e x a n e 2 - p r o p a n o lm l x t l l l a g sa se l u e n t 试验表明： ( 1 )随着催化剂用量的减少，反应速度减慢，反应时间延长。 ( 2 )催化剂用量减少，但对反应的产率和立体选择性基本没有影响。 3 2 ，2 催化剂的回收利用 我们仍以邻硝基苯甲醛与丙酮的反应为例，分别用5 m o i 和3 0 m 0 1 的催化剂 循环使用4 次，以考察催化剂的重复使用对反应的产率和立体选择性的影响。 t a b l e4r e c y c l i n gs t u d yo f5 m 0 1 o f ( 4 s ) 一p h e n o x y - ( s ) 一p r o l i n ec a t a l y z e dd i r e c t a s y m m e t r i ca l g o lr e a c t i o n 19 3 28 5 7 8 9 98 6 3 29 2 。78 8 5 9 3 68 8 5 3 9 1 68 6 79 1 8 8 6 9 4 9 1 17 8 99 2 7 8 6 3 叉 + o 2 h o c n 离王速佳的金盛厦离壬i 瑾佳生数丕盟整直接经醛组盒匡廑班窥簋二赶盐缝星皇过监 i s o l a t e dy i e ma f t e rf l a s hc o l u m nc h r o m a t o g r a p a y0 1 1s i l i c ag e l 叶h ee ev a l u e sw e r ed e t e r m i n e db yh p l ca n a l y s i sd a l c e lc h i m l p a ka s h ，c h i r a l c e lo j - hc o l u m nw i t h h e x a n e 2 - p r o p a n o lm i x t u m sa se l u e n t 试验表明： ( 1 ) 用5 m 0 1 j ，重复使用4 次，产率和立体选择性基本没有变化。 ( 2 ) 用3 0 m 0 1 催化剂，重复使用4 次，产率和立体选择性基本没有变化。 3 2 3 底物取代基的电子效应的影响 下表是室温条件下，使用5 m 0 1 的催化剂催化不同的芳香醛与丙酮在离子液体 中的d i r e c t a l d o l 反应的结果( t a b l e5 1 。 c 乱1 ( 5 m 0 1 ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + 【b m i m p f 6 t a b l e5 5m 0 1 o f ( 4 s ) 一p h e n o x y - ( s ) - p r o l i n e - c a t a l y z e da s y m m e t r i cd i r e c ta l d o l r e a c t i o n so fs e v e r a ls u b s t i t u t e sb e n z a l d e h y d ed e r i v a t i v e sa n da c e t o n ei n 【! 墨! 卿嬲i e n 仃y r p r o d u c t y i e 4e e 6 2 - n o z 3 一n 0 2 4 - n 0 2 2 a 3 c l 4 c l a b c d e f 4 - b r g 4ch，h 9 3 2 9 1 o 8 0 5 7 6 2 9 2 4 7 0 3 7 4 1 5 6 2 8 5 7 7 3 7 7 5 _ 3 7 6 5 7 2 5 6 2 5 5 4 1 4 6 7 9 饵) i 6 0 94 9 5 q s o l a t e dy i e l da f t e r f l a s hc o l u m nc h r o m a t o g r a p h yo ns i l i c ag e l ee ev a l u e sw e r ed e t e r m i n e db yh p i , c a n a l y s i s d a i c e lc h i m l p a ka s h ，c h i r a l 1o j hc o l u mw i t h h e x a n e 2 - p r o p a n o lm i x t u r e sa se l u e n t 1 2 3 4 5 6 7 8 离王逮住曲盒盛区彦王逮住史鳇丕越整直接翟醛缠金厘座硒宜 簋二部盆结墨皇过盐 试验表明： ( 1 ) 从反应的结果来看，硝基取代的苯甲醛的反应无论从分离产率还是立体选择性 都是比较理想的( e n t r y1 - 3 ) 。 ( 2 ) 同一取代基在不同的取代位置其反应的活性也有细微的差异( e n t r y1 - 3o re n t r y 4 6 ) 。 ( 3 ) 催化剂对苯环上有吸电子取代基的醛比供电子取代基的醛有更好的催化效果 ( e n t r y1 - 7o re n t r y8 - 9 ) 。 3 2 4 催化剂1 在离子液体 b m i m p f 6 和丙酮中催化多种芳香醛与丙酮 的不对称直接羟醛缩合反应的结果对比 t a b l e6c o m p a r e d ( 4 s ) p h e n o x y 一( s ) 一p r o l i n e c a t a l y z e da s y m m e t r i cd i r e c ta l d o lr e a c t i o n s o fs e v e r a ls u b s t i t u t e sb e n z a l d e h y d ed e r i v a t i v e sa n da c e t o n ei n b m i m p f 6w i t hi n a c e t o n e i s o l a t e dy i e l da f t e rf l a s hc o l u m nc h r o m a t o g r a p h y0 ns i l i c ag e l 1 1 h ee ev a l u e sw e r ed e t e r m i n e d b yh p l ca n a l y s i sd a i c = e lc h i r a l p a ka s h ，c h i m l c * lo j hc o l u mw i t h h e x a n e 2 - p m p a n o lm i x t u r e sa se l u e n t 试验表明： ( 1 ) 在离子液体中，催化剂1 催化的多种芳香醛与丙酮的不对称直接羟醛缩合反 应其产率较在丙酮中高或是相当。最高可高出1 6 ( e n t r y2 ) 。 ( 2 ) 在离子液体中，催化剂1 催化的多种芳香醛与丙酮的不对称直接羟醛缩合反 应其立体选择性较丙酮中高或是相当。最高可高出1 4 ( e n t r y4 ) 。 2 0 强王拉住数盒威盈匿王渣往生盟丕盟窭巨撞羟醛翁盒反应班噩噩二鲤筮结里皇过监 从上述实验结果看，催化剂1 在离子液体 b m i m p f 6 能很好的催化不对称直接羟 醛缩台反应，所得产物的产率较高( 最高可达9 3 2 ) ，对映选择性较好( 最高达 8 8 5 ) 。产物经简单萃取分离后，含有催化剂的离子液体可用于下一轮催化反应， 催化活性和对映选择性没有明显下降。 癌王遮住酸金威厦直王遮住生的丕殖叠直撞趋醛缩金匡应班宜一一主璺班l 皇型l 韭盆 4 实验部分 4 1 仪器与试剂 熔点用显微熔点测定仪( g q ) l l 大学科仪厂，x r c 一1 型) 测定，温度计未校正 元素分析由c a r l o e r b a 一1 1 1 0 型自动元素分析仪完成 n m r 由v a r i a n i n o v a - 4 0 0 型核磁共振仪( t m s 为内标) 记录 i r 由n i c o l e tm a 四a5 5 0 红外光谱仪测定 比旋光度用w z z 1 型旋光仪测定 h p l c 由a g i l e n t t m l l 0 0 型高效液相色谱仪完成 色谱柱为d a i c e lc h i m l c e lo j 手性柱；d a i c e lc h i r a l c e la s 手性柱和 d a i c e lc h i r a l c e lo d 手性柱。 实验所用药品均为国产a , r 或c p 级试剂，使用前均经纯化处理 4 2 实验步骤 4 2 1 催化剂1 的合成 其具体的实验操作参照周华毕业论文f 3 1 。( 4 s ) 一苯氧基一( s ) 一脯氨酸：y i e l d 5 3 2 ，【胡d 2 5 - 2 0 4 ( c = 1 0 5 4i n1 - 1 2 0 ) ，1 1 1 p = 2 1 6 2 1 8 。c ，1 hn m r ( d m s o ) ：6 2 2 0 2 2 4 ( m ，1 h ，3 一c h h ) ，2 4 0 - 2 5 0 ( m ，1 h ，3 一c hh ) ，3 3 0 - 3 3 3 ( m ，1 h ，5 一c h 日) ，3 4 1 3 4 5 ( m ，1 h ，5 - c h h ) ，3 7 2 - 3 7 5 ( m ，1 h ，2 一c h 日) ，2 8 0 - 4 2 0 ( b s ，2 h ，o ha n d n h ) ， 4 9 6 - 4 9 9 ( m ，1 h ，4 - c h i - i ) ，6 8 8 7 3 0 ( m ，5 h ，a r h ) ；元素分析c 2 4 h 2 3 n 0 2 ，实验值( 理 论值) ( ) ：c ，6 3 6 2 ( 6 3 7 6 ) ；h ，6 3 6 ( 6 3 2 ) ；n ，6 8 1 ( 6 7 6 ) 4 2 2 催化剂1 在丙酮中催化d i r e c t a l d o l 反应。 一般方法，以对硝基苯甲醛与丙酮的羟醛缩合反应为例。 将催化剂1 ( 0 0 1 3 8 9 ，o 0 6 6 5 m m o l ，5 m 0 1 f 1 3 晤01 0m l 丙酮中，搅拌1 5 分钟 后加入对硝基苯甲醛( 0 2 9 , 1 3 3 r e t 0 0 1 ) ，混合物在室温下搅拌6h ，1 r i 检测反应终 点。加入1 0m l 饱和n h 4 c 1 溶液淬灭反应，水相用乙酸乙酯萃取( 1 0 m l 3 ) ，合并 商王j 杰佳啦金成厘盔王遮住史蛆丕丑趁直撞蕉醛绾盒厦廑班窥 笙= 越盆塞验部盐 有机相，饱和食盐水洗( 5 m l 2 ) ，无水n a z s 0 4 干燥两小时，过滤，旋转浓缩除去 溶剂，硅胶柱层析( 乙酸乙酯一石油醚) 得淡黄色i 重i 体a 4 2 3 离子液体 b m i m p f 6 的合成( s c h e m e2 ) 1 ) 离子液体【b m i m 】c l 的合成州： 将等摩尔量的甲基咪唑和氯代正丁烷混合，加热回流4 8 7 2 小时，然后冷 却至室温，用乙酸乙酯洗( 2 0 0m l x 3 ) 。然后加热到7 0 c 真空干燥8 小时，得 到白色固体 b m i m c l ( y i e l d ：7 8 ) 可直接用于下一步反应。 2 ) 离子液体【b m i m p f 6 的合成嘲 将 b m i m c 1 溶于丙酮中，室温下加入等摩尔量的k p f 6 搅拌2 4 小时，过滤， 滤液浓缩，7 0 c 真空干燥得无色粘稠状液体 b m i m p f 6 ( y i e l d ：8 8 ) ，1 hn m r ( c d c l 3 ，t m s ) ：6o 8 5 ( t ，3 h ，j = 6 8 ，c h 2 c h 2 c h 2 c h 3 ) ，1 2 7 1 2 9 ( i n ，2 h ， c h 2 c h 2 c h 2 c h 3 ) ，1 7 7 - 1 8 0 ( m ，2 h ，c h 2 c h 2 c h 2 c h 3 ) ，3 9 5 ( s ，3 h ，n c h 3 ) ，4 0 9 ( t ， 2 h ，j = 6 4 h z ，c h 2 c h z c h e c h 3 ) ，7 2 8 ( s ，1 h ，n c 厶k ) ，7 3 1 ( s ，1 h ，n c h = ) ，8 3 5 ( s ，1 h ， n c j n ) 4 2 4 催化剂1 在离子液体 b m i m p f 6 中催化d i r e c ta 1 d o l 反应。 一般操作步骤： 将催化剂( o 0 1 9 ，0 0 5 m o l ，5 m 0 1 ) 加到2m l 丙酮和2m l b m i m p f 6 的混 合溶液中，室温搅拌1 5 分钟后，加入对应的醛l m m o l ，室温搅拌，t l c 检测 反应终点。将丙酮浓缩，用乙醚萃取( 5 m l x 2 0 ) ，有机相合并，浓缩过柱分离 得产物( 乙酸乙酯一石油醚) 。离子液体真空干燥2 小时后可重复使用。 4 2 5 标样的合成 一般操作步骤： 将取代苯甲醛溶于1 0 m l 丙酮中，冷却到0 c ，加入0 3 6 m l l ( w v ) n a o h 溶液，0 * c 搅拌1 5 分钟，然后用0 5 n 的盐酸溶液中和，加入1 0 m l 水，用乙酸 乙酯提取( 1 0 m l x 3 ) ，无水硫酸钠干燥两小时，过滤，旋转浓缩除去有机溶剂， 过柱分离得产物( 石油醚乙酸乙酯) 。 彦王逮住鲍盒盛厘直王i 毽佳生曲丕盟整直燕趁醛缩叠厦廑班窥 一盖二幽盆塞堕查在盆 4 3 催化各羟醛反应产物的有关核磁数据： ( 被) 一4 一h y d r o x y 一4 - ( 2 - n i t r o p h e n y l ) 一b u t a n - 2 - o n ea ： 1 hn m r ( c d c l 3 ，t m s ) ：62 2 3 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 7 5 ( d d ，j = 1 7 2h z ，9 6h z ，1 h ， c r i n ) ，3 0 9 ( d ，j = 1 7 2h z ，1 h ，c h i c ) ，3 9 1 ( s ，1 h ，o h ) ，5 6 7 ( d ，j = 9 6h z ，c h ) ， 7 4 2 0 9 3 ( m ，4 h ，a r h ) ( 识) 一4 一h y d r o x y 一4 一( 3 一n i t r o p h e n y l ) 一b u t a n 一2 一o n eb ： 52 2 3 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 8 8 - 2 9 3 ( m ，2 h ，c h 2 ) ，3 6 1 ( d ，j = 2 8h z ，坩，o h ) ；5 2 6 - 5 2 8 ( m ，1 h ，c r i ) ，7 5 2 - 8 2 5 ( m ，4 h ，a r n ) ( 4 砷一4 - h y d r o x y 4 - ( 4 n i t r o p h e n y l ) b u t a n - 2 - o n e1 2 - 52 2 3 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 8 4 - 2 8 7 ( m ，2 h ，c h 2 ) ，3 5 7 ( s ，1 h ，o h ) ，5 2 6 5 2 8 ( m ，1 h ， c h ) ，7 5 5 ( d ，j = 8 1 h z ，2 h ，a r h ) ，8 2 2 ( d ，j = 8 1h z ，2 h ，a r i a ) ( 4 r ) 一4 一( 2 一c h l o r o p h e n y l ) - 4 - h y d r o x y b u t a n 一2 - o n ed ： 62 2 0 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 6 7 ( d d ，j = 1 7 2h z ，9 6h z ，1 h ，c h 田，2 9 5 ( d ，j - - 1 7 2h z ，1 h ， c h n ) ，3 6 9 ( s ，1 h ，o h ) ，5 5 0 ( d ，j = 9 6h z ，c h ) ，7 1 8 - 7 6 2 ( m ，4 h ，a r m ( 4 r ) 一4 一( 3 一c h l o r o p h e n y l ) 一4 一h y d r o x y b u t a n 2 o n ee - 62 2 0 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 7 7 - 2 8 9 ( m ，2 h ，c h 2 ) ，3 5 0 ( s ，1 h ，o h ) ，5 1 2 5 1 3 ( m ，1 h ， c h ) ，7 2 1 - 7 3 7m ，4 h ，a r t 0 ( 4 固一4 - ( 4 b r o m o p h e n y l ) 一4 一h y d r o x y b u t a n - 2 一o n ef 52 2 1 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 8 2 - 2 8 4 ( m ，2 h ，c h 9 ，3 3 7 ( d ，j = 2 8 h z ，1 h ，o h ) ，5 1 0 5 1 4 ( m ，1 h ，c h ) ，7 2 5 ( d ，j = 1 2 4h z ，2 h ，a r 哪，7 4 8 ( d ，j = 1 2 4h z ，2 h ，a r h ) ( 4 r ) 一h y d r o x y 一4 一( 4 - m e t h y l p h e n y l ) 一b u t a n 2 一o n eg ： 52 1 9 ( s ，3 h ) ，2 7 7 2 9 2 ( m ，2 1 4 3 ，3 2 6 ( s ，i n ) ，5 1 0 - 5 1 3 ( m ，1 印，7 1 5 7 2 6 ( m ，4 目 ( 4 r ) - h y d r o x y 一4 - p h e n y l - b u t a n 一2 一o n eh ： 5 2 1 6 ( s ，3 h ) ，2 7 4 - 2 9 1 ( m ，2 h ) ，3 6 6 ( s ，1 h ) ，5 1 3 ( m ，1 h ) ，7 2 4 7 4 5 ( m ，5 i - i ) ( 姐) 一4 一( 4 一c h l o r o p h e n y l ) 一4 一h y d r o x y b u t a n 一2 - o n ei ： 62 2 0 ( s ，3 h ，c h 3 ) ，2 8 2 2 8 5 ( m ，2 h ，c h 2 ) ，3 3 8 ( s ，1 h ，o h ) ，5 1 3 巧1 6 ( m ，1 h ， c h ) ，7 2 7 0 3 4 ( m ，4 h ，a r a ) 高王遗住曲金鹰厘矗王遗佳主敛丕越盐直撞羟醛蕴盒廑壅受塞 簋二趣盆塞验型岔 参考文献 1 l i s t ，b ；l e r n e r , r a ；b a r b a si i i ，c eza m c h e t n s o c 2 o ，1 2 2 ，2 3 9 5 2 3 9 6 2 s a k t h i v e l ，k ；n o t z ，w ：；b u i ，t ；b a r b a s ，c eh i 上a m c h e m s o c ，2 0 0 1 ，1 2 3 , 5 2 6 0 5 2 6 7 3 周华硕士学位论文。 4 l e a d b e a t e r , n e ；t o r e n i u s ，h m ；t y e ，h t e t r a h e d r o n ，2 0 0 3 ，5 9 ，2 2 5 3 2 2 5 8 5 。y a n e s ，e 。g ；g r a t z ，s r 。；b a l d w i n ，m j ；r o b i s o n ，s b ；s t a l c u p ，a m a n a lc h e m 2 1 ，7 3 ，3 8 3 8 3 8 4 4 赢王遮住曲盒应丛彦王逮住主故丕盟整直接蕉醛蟹盒厦廑巫壹一箍三韭盐三幢 第二部分手性离子液体的合成研究 1 引言 在化合物中手性的引入主要通过手性的底物、试剂、手性的催化剂或者酶，但 也可用手性溶剂作为化合物手性的引入方法。手性溶剂最初主要被应用于光学纯的 化合物核磁测定。直到1 9 7 5 年，s e e b a c h 1 】才报道了第一例手性溶剂应用于不对称 合成中，但得到的产物光学纯度很低。关于手性溶剂在不对称合成中的应用，后来 也有一些报道，但都出于手性溶剂合成困难并且费用较高，阻碍了他们的发展。近 年来，手性离子液体的出现，为手性溶剂的发展注入了新的血液。 9 7 年，h o w a r t he ta 1 【2 】报道了第一例手性离子液体的合成并将其作为手性l e w i s a c i d 用于催化不对称d i e l s - a l d e r 反应，只得到5 e e 值的产物( s c h e m e1 1 。 y 6 、心分n - ：，； b r s c h e m e l 9 9 年s e d d o n 3 】课题组报道了用乳酸钠与 b m i m 】c 1 在丙酮中进行离子交换形成 新型的手性离子液体，并将其应用于不对称d i e l s - a l d e r 反应中，结果反应没有立 体选择性( s c h e m e2 ) 。 s c h e m e 2 0 1 年，k i t a z u m e 4 悃烟碱合成了如图( s c h e m e3 ) 的离子液体，用它作为溶剂， p c e p a c i a 酯酶作为催化剂对对甲氧基苯乙醇进行拆分，此反应仅得到很低的立体 选择性。 攀 离王速住数垒盛厘直王遮住主啦丕殖整直撞辇醛缩金厦廑班塞一j 盘醛l 上盏 9 繇， x s c h e m e 3 0 4 年，g i a n gv o t h a n h 5 】将季铵盐型的手性离子液体用于b a y l i s h i l l m a n 反应， 得到中等的c e 值( 人人 c 1 7i c i 斜 3 07 0 1 0 41 1 7o 1 h 乜弋n 穴o h 1 58 5 2 6 62 7 7 o j h c h 2 n 0 2 拶 2 08 01 1 5 1 3 4o j h 火埤v 2 08 0 1 0 81 2 9 0 j h o 4 0 矗王渲佳的盒盛星彦王遮住生数丕盟整直接趁醛缠佥匡虞受宜 簋三赶盐塞墼趣盐 o o 1 09 01 61 7 0 j h c ；, h s o h 1 0 9 01 5 21 7 1o j h 从 。，刈 o h12 09 4 1 0 9o d h n k 邺j 2 08 09 5 1 8 1a s h n 0 2 拶 2 08 0 1 9 42 4 2a s h b z o ho1 5 8 5 1 4 11 8 9a s h l a l 人人 以岫 o ho1 68 41 9 8 2 2 10 j h 从 n o z 0 ho 3 0 7 01 2 _ 3 1 5 5a s h 从 叫u o ho8 9 21 0 5 1 3 ，4a s h 矜入八 以c ， 4 1 直王遮住酋盒崖壁嵩壬蘧住主数丕盟叠互燕理匿箍盒厘廛蟹豇蕴三韭盆塞壁韭金 0 h0 59 5 2 0 4 2 2 oa s h a 人人 坳 c i 参考文献 【1 】于世林，高效液相色谱方法及应用。 【2 】陈立仁，蒋生祥，刘霞，侯经国，高效液相色谱基础与实践。 直王遮住曲盒盛丛彦王遮住生啦丕盟签直蓬趁醛缱金厦廛班塞 目i 曩= 附录一 攻读硕士学位期间本人公开发表的论文： 1 r e c y c l i n gc h i r a lo r g a n o c a t a l y s t ( 4 s ) - p h e n o x y 一( s ) 一p r o l i n ef o rd i r e c t a s y m m e t r i c a l d o lr e a c t i o ni ni o n i cl i q u i d 【b m i m p f 6 ，c h i n zc h e m ，2 0 0 5 ，2 3 ( 5 ) ，6 3 4 - 6