环氧化物与胺的催化加成反应研究

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1、中山大学硕士学位论文环氧化物与胺的催化加成反应研究姓名：代佳申请学位级别：硕士专业：药物化学指导教师：鄢明20080605环氧化物与胺的催化加成反应研究药物化学代佳鄢明教授摘要2．氨基醇是广泛存在于药物和天然产物中的一种结构单元，环氧化物与胺的加成反应是制备2．氨基醇的有效方法。多种Lewis酸被发现能够加速反应的进行，其中三氟甲磺酸钪Sc(OTf)3是近年发现的特别高效的催化剂。然而Sc(OT03价格昂贵、残留的钪离子具有较高的毒性，这些缺点影响了Sc(OTf)3在工业规模生产中的应用。本文以固定于Merrifield树脂的聚乙烯亚胺(P

2、EI)为载体，通过聚乙烯亚胺(PEI)上氨基与Sc”的配位作用制备了固载的Sc(OTf)3催化剂，并应用于催化各种环氧化物与芳香胺的开环反应，以良好的化学产率获得了2．氨基醇类化合物。固载的催化剂能够循环三次，但更多次的循环导致反应产率的显著下降。为克服这一问题，对PEI载体进行了甲酰化、乙酰化修饰，但未能有效提高固载后Sc(OTf)3催化剂的循环能力。此外也用光学活性的氨基酸对PEI载体进行了修饰，获得了具有手性环境的固载Sc(OTf)3催化剂。本文还设计和合成了多种具有氢键给体性能的硫脲(或脲)类有机小分子催化剂，并用于催化环氧化物与胺

3、以及醇的开环加成反应，但未能观察到显著的催化活性。关键词：环氧化物，胺，加成反应，聚乙烯亚胺，三氟甲磺酸钪，催化剂固载Catalyticadditionreactionofepoxides、ⅣitllaminesMedicinalChemistryDaiJiaProf．YahMingAbstract2-Aminoalcoholsareimportantstructuralunitsofdrugsandnaturalproducts．Additionofaminestoepoxidesisalleffectivemethodforthepre

4、parationof2-aminoalcohols．ManykindsofLewisacidsareusedtoacceleratethereaction．RecentlySc(OTf)3wasfoundtobethe11igldyeffectivecatalystforthereaction．HoweverthehighpriceofSc(OTf)3andthetoxicityofresidualSc3+hampertheindustrialapplications．Inthisthesis，anewsolidsupportwasprep

5、aredbyanchoringpolyethyleniminetoMerrifieldresin．Sc(OTf)3WasimmobilizedonthissupportbythecoordinationofSc计wimaminogroupsofpolyethylenimine．ThesupportedSc(OTf)3catalystwasexaminedinthereactionofepoxideswitharomaticaminesandprovided2-aminoalcoholsingoodyields．Thecatalystcoul

6、dberecycledforthreetimeswithouterosionoftheyield，butthecatalyticactivityWasfoundtodecreasesharplyafterthreerecycles．Inordertosolvetheproblem，thePEIsupportWasmodifiedbyformylationandacetylation，buttherecycleabilitiesoftheresultingsupportedcatalystswerenotimprovedsubstantial

7、ly．InadditionopticallyactiveaminoacidswerealsousedtomodifythepolyethyleniminesupportandtheresultingsupportedSc(OTfhcatalysts、析t11chiralenvironmentswereobtained．Severalthioureaandureaorganocatalystswimhydrogenbonddonatingabilitywerealsodesignedandsynthesized，howeverenoobvio

8、uscatalyticactivitieswereobservedintheadditionreactionofepoxideswithaminesoralcohols．IIKe