N-杂环卡宾催化酯化反应及醇的手性拆分
摘要:长期以来,氮杂环卡宾(NHC)催化剂作为一种高效且反应活性佳的有机催化剂,一直备受关注。在本篇中,将对其催化alpha;,beta;-不饱合醛和醇(酚)的成酯反应,以及如何得到较高的催化效率和产率,并且对产物进行手性拆分得到良好的ee值这些问题进行研究和探讨。
关键词:氮杂环卡宾催化;成酯反应;alpha;,beta;-不饱合醛 ;ee值;手性拆分;有机合成
一、文献综述
氮杂环卡宾(N-Heterocyclic Carbenes,简称NHC)由于其反应活性高具有较强的给电子能力、便于制备以及对环境友好等特点,一直是有机催化剂里较为热门的研究方向之一。自从1991年Arduengo等人第一次成功地将一个稳定的卡宾分离出来以后,关于NHC的研究进程得到了飞速发展。而在本课题中将通过对往年发表过的相关文献的归纳总结,探讨如何通过手性的氮杂环卡宾(NHC)催化剂催化alpha;,beta;-不饱合醛和醇(酚)的成酯反应,以达到较高的催化效率和产率,并且对产物进行手性拆分得到良好的ee值。
1.NHC催化剂的发展历史
在2004年Rovis和Glo-rius的首次报道之后,已有100多篇文献记载:由alpha;-醛和N-取代的氨基酸组合,通过杂环卡宾催化剂的催化,产生的中间体具有独特反应性。如果使用多种催化剂类型,包括咪唑鎓、三唑鎓和噻唑鎓衍生的NHCs,就会出现一个明显的趋势:alpha;,beta;-不饱合醛的所有反应都比偶氮环上的邻位二取代的芳香基团产率更高。因此,采用N-均三甲基取代的催化剂是大多数该领域的从业者的选择。N-杂环卡宾催化的alpha;-醛的反应,环化反应,氧化反应和氧化还原反应,在N-均三甲苯基取代的NHCs中发生得更快。在许多情况下,缺少邻位取代的芳族化合物的NHCs不能反应。通过更加详尽的对催化剂的合成机理的研究,并且考虑NHC催化烯烃反应的基本步骤后,已经基本确定N-三甲基苯基的作用是使NHC加成之后得到醛,且该反应不可逆,从而加速了布雷斯洛中间体的形成。通过实验观察到的这些现象,为催化剂对所有类型的NHC-催化的醛的反应偏好提供了合理的证实,并为催化剂的选择和实验设计提供了可靠的参考路线。
对于氮杂环卡宾(NHC)催化的氧化还原反应人们早已有较为完善的认知,但是其潜在的价值和综合应用还远远没有完全发掘出来。在进行对卡宾催化氧化还原反应和相关过程的研究当中,发现临时苄醇中间体的形成是通过向醛中加入NHC获得的。在选择性氧化剂的存在下,NHC催化剂的芳香性质在加入饱和(未活化)醛时,具有非常独特的反应性质,关于卡宾催化氧化还原的独特性质大家还在进行更进一步的研究。
2.NHC催化剂在成酯反应中的应用以及发展趋势
