噁唑啉氮氧有机小分子催化剂的合成及应用研究-应用化学专业论文.docxVIP

石河子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 本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除 文中已经注明引用的内容外 ，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 使用授权声明 本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主 管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。 有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编 出版。必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本规定。 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 i i 摘要 不对称催化构建光学活性产物的有效手段之一，其关键是催化剂的设计合成。目前 存在的不对催化剂主要有：生物酶催化剂、金属催化剂和有机催化剂。其中有机催化剂 具有分子量小、结构易修饰、不含金属对环境无影响等优点。但由于有机催化发展的时 间较短，寻找新型、高效的催化剂对于科研工作者一直是巨大的挑战。 氮氧化合物结构中的氮-氧偶极键具有较强的极性。它既可作为供电子基团，同时 也可接受电子表现为吸电子基团。可作为优秀的亲电试剂和亲核试剂，由于吸电子基团 作用可与许多电负物质形成加成产物，同时供电子效应使其可与许多过度金属离子或者 具有空轨道的非金属原子发生作用形成螯合物。基于其这一特性，氮氧化合物作为有机 催化剂参与催化的不对称反应研究引起人们的广泛关注，并取得了令人瞩目的进展。 本文设计以噁唑啉化合物为结构基础的新型氮氧小分子催化剂，希望找到具有较高 催化活性和主体诱导效果的有机小分子催化剂。本论文的主要内容如下： 1）利用天然易得的氨基酸和羧酸为原料，经过还原、缩合、酰化、环化、氧化等 反应，探索并合成了 14 种中间体，确定了合成噁唑啉氮氧化合物的合成路线，最终得 到 1 种氮氧化合物。并通过熔点、1H NMR，13C NMR 和高分辨质谱表征和确认，为进 一步研究奠定基础。 2）利用噁唑啉氮氧化合物催化了两种不对称反应：一、醛的不对称氰化反应，以 苯甲醛与三甲基硅氰反应为例，通过对溶剂、温度、催化剂用量和辅助酸的考察，得出 此催化剂具有较好的催化活性，可以促进反应快速的进行，然而该催化剂对于对映选择 性诱导效果较差，ee 值小于 10%；二、醛的不对称烯丙基化反应，以苯甲醛和烯丙基三 氯硅烷的反应为例，通过对溶剂、温度、催化剂用量和辅助碱的考察，发现有机碱可以 起到共催化的作用，然而催化剂的催化活性较低、对映选择性效果差。 本论文通过合成噁唑啉氮氧小分子催化剂和其在不对称硅氰反应和烯丙基化反应 的应用实验，为进一步研究噁唑啉氮氧小分子催化剂在不对称反应中应用的进一步研究 提供实例，为其进一步修饰和应用奠定理论基础。 关键词：噁唑啉，氮氧化合物，有机小分子，不对称催化，有机合成 ii ii Abstract The asymmetric catalysis is one of the effective methods to be building Optical active material. However, the key of the asymmetric catalysis is the design and synthesis of the catalys. Nowadays there are three mainly catalyst, such as the biology enzyme catalysts, the metal catalysts and organic catalysts. The organic catalyst has the advantages. Because of lacking of development of organic catalysis, it is a huge challenge to look for new and efficient catalyst for scientific research workers. The structure of the nitrogen-oxygen dipole key in the compounds of nitrogen oxides has strong polarity. It can be used as an electron donor, and also can be used as an electron acceptor. This structure shows good e