手性糖氧代卟啉的合成及其催化烯烴不對稱環(huán)氧化研究.pdf

1、卟啉和天然糖類都是生命體中存在的生物活性物質(zhì)，糖基金屬卟啉作為一種特殊的手性卟啉，利用糖的識別作用與手性以及金屬卟啉良好的催化性能可能開發(fā)一些具有高度立體選擇性的不對稱合成反應(yīng)。同時對糖取代金屬卟啉的研究有可能揭示生命過程中卟啉分子與糖類化合物之間的某些相互作用?；诖?，筆者對糖氧代手性卟啉的合成方法及其催化烯烴不對稱環(huán)氧化反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究工作，具體內(nèi)容如下：
　　1、以天然β-葡萄糖為起始原料，設(shè)計合成了以天然“手性源”葡萄

2、糖及其衍生物修飾的鄰位乙酰葡萄糖氧代卟啉，間位乙酰葡萄糖氧代卟啉，對位乙酰葡萄糖氧代卟啉等系列糖氧代卟啉。所有化合物均經(jīng)過UV-Vis，1H NMR及元素分析等結(jié)構(gòu)表征。
　　2、測定了這一系列糖氧代卟啉的紫外、熒光光譜，并計算出其熒光量子產(chǎn)率。初步分析了不同結(jié)構(gòu)的糖氧代卟啉與光譜性能的關(guān)系。葡萄糖氧代卟啉與相應(yīng)乙酰葡萄糖氧代卟啉相比，紫外光譜Soret帶紅移5～9 nm。與四苯基卟啉比較，除四-鄰乙酰葡萄氧代卟啉外，其它卟啉熒光

3、量子產(chǎn)率都普遍高于四苯基卟啉；乙酰葡萄糖氧代卟啉脫脂后，最大熒光發(fā)射波長藍(lán)移40～45 nm，熒光量子產(chǎn)率均有20％以上的提高。
　　3、研究了這一類手性金屬卟啉催化烯烴不對稱環(huán)氧化的反應(yīng)，并建立了手性金屬卟啉-二醋酸碘苯-烯烴催化氧化體系。當(dāng)以四-鄰乙酰糖氧代手性錳卟啉為催化劑，苯乙烯轉(zhuǎn)化率高達(dá)98.3％，產(chǎn)物e.e值達(dá)24.7％。此外，系統(tǒng)地探索了金屬原子、取代基位置與數(shù)量、烯烴性質(zhì)等因素對反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用四乙酰葡

4、萄糖氧代鐵卟啉催化苯乙烯環(huán)氧化時，取代基的位置從對位、間位到鄰位變化時，苯乙烯轉(zhuǎn)化率從12.0％、15.1％到68.9％，逐步提高；產(chǎn)物環(huán)氧苯乙烷的e.e值從6.2％、6.9％到22.4％，逐步提高。當(dāng)使用四乙酰葡萄糖氧代錳卟啉催化苯乙烯環(huán)氧化時，取代基的位置從對位、間位到鄰位變化時，苯乙烯轉(zhuǎn)化率從63.4％、68.9％到83.8％，逐步提高；產(chǎn)物環(huán)氧苯乙烷的e.e值分別為5.4％、6.6％到23.5％。從以上數(shù)據(jù)還可以得到，乙酰葡萄糖

5、氧代錳卟啉與相同結(jié)構(gòu)的乙酰葡萄糖氧代鐵卟啉催化苯乙烯環(huán)氧化比較，苯乙烯轉(zhuǎn)化率更高。當(dāng)使用鄰乙酰葡萄糖氧代錳卟啉催化苯乙烯環(huán)氧化時，取代基數(shù)量從1個，2個到4個變化時，產(chǎn)物環(huán)氧苯乙烷的e.e值呈10.5％，17.8％，23.5％的趨勢上升。此外，烯烴性質(zhì)對產(chǎn)物e.e值也存在重要影響，在相同催化劑催化下，從α-甲基苯乙烯、苯乙烯到反-二苯乙烯，其氧化產(chǎn)物的e.e值從0％、24.7％到52.8％，逐步提高。使用鄰位糖氧代金屬卟啉催化苯乙烯環(huán)氧