Approach to the Synthesis of Dimeric Salen-Co(Ⅲ):A Recoverable Catalyst for Rac-Eprichlorohydrin HKR

The synthesis of chiral dimeric Salen ligand 5, 5＇-methylene-di-[（R, R ）-｜ N-（3-tert-butylsalicylidine）-N＇- （ 3＇, 5＇-di- tert-butylsalicylidene） ｜ - 1, 2-cyclohexanediamine ] which using 2-tert-butylphenol as starting material is reported. This compound reacts with cobalt （Ⅱ） acetate and then oxidized by air to give dimeric Salen catalyst 5 in this paper, which catalyzes the hydrolytic kinetic resolution （HKR） of racemic epichlorohydrin to afford biologically important chiral epoxides and diols. Ee values of diol up to 97 % were obtained, and the catalyst was recovered with no apparent loss.

Salen金属配合物水解动力学拆分环氧氯丙烷研究进展

环氧氯丙烷通过水解动力学拆分可得到手性环氧氯丙烷。手性环氧氯丙烷是具有很高价值的中间体,被广泛应用于医药、材料等领域。Salen是指两个相同的醛分子和一个二胺分子缩合生成的碱,其与金属化合形成的配合物被称为Salen金属配合物,常用于手性环氧氯丙烷的合成。综述了近年来Salen金属配合物催化剂的发展历程及其用于手性环氧氯丙烷合成的研究进展,探究了水解动力学拆分过程中催化剂的失活机理,对以Salen金属配合物为催化剂合成的手性环氧氯丙烷的应用进行了展望。

手性(Salen)Co催化的末端环氧化合物水解动力学拆分反应在手性药物合成中的应用

用手性 (Salen)Co催化剂催化的外消旋末端环氧化合物的水解动力学拆分反应所得的手性末端环氧化合物和各种取代的胺和烷氧负离子反应 ,可得到光学纯的 β 胺基醇和 β 烷氧基醇类化合物 ,这两类化合物是重要的生物活性分子 .此方法应用到手性药物T 5 88(治疗老年痴呆症药 )和盐酸左旋沙丁胺醇 (治疗哮喘药 )的全合成 .

手性(salen)Co配合物的合成及其在水解动力学拆分中的应用

综述了近几年来手性(salen)Co金属配合物的合成及其在水解动力学拆分末端环氧化合物中的应用。设计更合适的配体、发展可重复利用的催化剂、对催化剂及催化体系进行理论计算和模拟是当前乃至今后该领域研究工作的重点。

L-(-)-肉碱的合成

以自制手性salen-CoⅢ为催化剂,水解动力学拆分外消旋环氧氯丙烷,得到高光学纯度的(S)-(+)-环氧氯丙烷,再经季胺化、氰化、水解及离子交换制得L-(–)-肉碱,总收率70%[以(S)-(+)-环氧氯丙烷计]。

Salen-Co(III)手性催化剂的合成与外消旋环氧化合物的水解动力学拆分

将 (S ,S) 1,2 二苯基乙二胺 (DPEDA)与 2 羟基 5 甲基 3 叔丁基苯甲醛缩合 ,得到手性Salen ,再与Co络合 ,氧化后得到Salen Co(III)手性催化剂 ,用于催化外消旋环氧化合物的水解动力学拆分 ,得到了光学活性的环氧化合物和二醇 ,产率较高 ,对映体过量 2 0 .6 %～ 6 1.6 % .

水解动力学拆分法制备(S)-环氧氯丙烷副产物

对(R,R) Salen Co(Ⅲ)催化水解动力学拆分法制备(S) 环氧氯丙烷过程中所产生的副产物的组成进行了分析。结果表明:副产物中含有(S) 环氧氯丙烷、1 羟基 2 丙酮、缩水甘油、1,3 二氯 2 丙醇、2,3 二氯 1 丙醇,以及3 氯 1,2 丙二醇等化合物。其中(S) 环氧氯丙烷、缩水甘油、1,3 二氯 2 丙醇和3 氯 1,2 丙二醇为主要的水解副产物。根据分析结果,对外消旋环氧氯丙烷在(R,R) Salen Co(Ⅲ)催化作用下的水解反应机理进行了探讨,同时阐述了主要水解副产物的分离方法和它们的有效利用途径。

固载salen Co的制备及其催化环氧氯丙烷拆分

壳聚糖与3,5-二叔丁基水杨醛反应生成壳聚糖希夫碱,进一步合成壳聚糖固载的salen配体,然后将其与钴盐配位得到配合物。用FTIR等表征配合物的结构,并探讨该配合物催化水解动力学拆分环氧氯丙烷的催化性能。研究结果表明:在20℃,壳聚糖固载salen Co(Ⅲ)(CF3COO)用量为0.25 mol%,水用量为环氧氯丙烷的0.55倍,反应8 h,环氧氯丙烷的ee值达到99.8%,该配合物重复使用3次还可保持较好的催化活性。

水解动力学拆分合成手性环氧氯丙烷用催化剂研究

水解动力学拆分是目前合成手性环氧氯丙烷的有效方法。salen催化剂的应用使得该反应得到的手性环氧氯丙烷产率高且具有高光学纯度,因此,关于salen催化剂的研究得到广泛关注。综述了合适salen催化剂的研究发现和完善过程,提出了引入价廉、具有高催化活性和高重复利用性的催化剂仍是当前乃至今后该领域研究工作的重点。

手性(Salen)Co催化(R)-3-氯氧化苯乙烯的合成

用手性(Salen)Co(Ⅱ)催化(±)-3-氯氧化苯乙烯的水解动力学拆分反应,以高收率得到光学纯的(R)-3-氯氧化苯乙烯(98.4%e.e)及(S)-1-(3-氯苯基)-1,2-乙二醇(89.5%,e.e)。

水解动力学拆分3-(1-萘氧基)-1,2-环氧丙烷

研究了3-(1-萘氧基)-1,2-环氧丙烷[(R,S)-1]在Salen Co(Ⅲ)催化下的水解动力学拆分(HKR)。以转化率和ee值为指标,考察了催化剂用量、底物用量、反应温度、反应时间、溶剂种类等对HKR反应的影响。最佳HKR条件为:(R,S)-1 10 mmol,w[Salen Co(Ⅲ)]=0.75%,THF 1 mL,水0.5 eq,于25℃水解40 h,(R,S)-1的转化率为49.5%,(S)-1的ee为99.5%。

(R)-和(S)-硝苯洛尔的不对称催化合成

以4-硝基苯乙酮为原料,经溴化、还原和闭环反应生成外消旋的4-硝基环氧苯乙烷,经手性(R,R)-Salen-Co(Ⅲ)催化剂催化水解动力学拆分(HKR)得到(R)-4-硝基环氧苯乙酮和(S)-1-(4-硝基苯基)-1,2-乙二醇。环氧中间体经异丙胺作用生成(R)-硝苯洛尔,所得到的二醇先与氯化亚砜作用生成环状亚硫酸酯,再与异丙胺反应得到(S)-硝苯洛尔。产物结构经1HNMR、IR、MS表征。

(R)-和(S)-萘哌地尔的合成

以自制的(R,R)-Salen-Co(Ⅲ)·BF3(4)催化外消旋?-萘基缩水甘油醚(2)的水解动力学拆分,获得高光学纯度的(S)-?-萘基缩水甘油醚[(S)-2]和(R)-3-(?-萘氧基)-1,2-丙二醇(5),并采用Sharpless的"一锅法"将5转化为(R)-2。(R)-2和(S)-2分别与1-(2-甲氧基苯基)哌嗪(3)反应得到(R)-和(S)-萘哌地尔,ee值98%。

手性Salen稀土金属配合物催化外消旋环氧氯丙烷的水解动力学拆分

将原位生成的Salen稀土金属催化剂直接用于催化消旋环氧氯丙烷的水解动力学拆分,考察了温度、金属中心、反应时间、催化剂负载量、水的用量对该拆分反应的影响。结果表明稀土金属Salen配合物是催化消旋环氧氯丙烷水解动力学拆分的高效高选择性催化剂。最佳条件为温度为0～5℃,催化剂为0.3 mol%的Salen Yb(III)配合物,反应时间为18 h,水的用量为0.55当量,此时(S)-环氧氯丙烷的产率为44%,ee值为99%。该一锅法操作简单,易于工业化生产。