复旦大学：《有机化学A》课程教学资源（学生课件）不对称环氧化反应

不对称环氧化反应 姚宁赵灵之夏宏光

不对称环氧化反应 姚宁 赵灵之 夏宏光

The Nobel Prize in Chemistry 2001 sI for his work on sPfor their work on chirall chirally catalysed oxidation reactions reactions" hydrogenation catalysed hy K. Barry Sharpless William S. Knowles Ryoji Noyori

The Nobel Prize in Chemistry 2001  "for their work on chirally catalysed hydrogenation reactions"  "for his work on chirally catalysed oxidation reactions" K. Barry Sharpless William S. Knowles Ryoji Noyori

Thalidomide(反应停) 手性分子的性质差异 o HN (R)型,有效,不致畸 (S)型,致畸形 COOH COOH NH (S)-天冬酰胺 (R)-天冬酰胺 苦味 甜味

手性分子的性质差异 Thalidomide(反应停 ) NOO N H O N O OO H N O O (R) 型 ,有效，不致畸 (S) 型 ，致畸形 H2N C O O H O N H2 H2N C O O H O N H2 (S) -天冬酰胺 苦味 (R) -天冬酰胺 甜味

Sharp1ess环氧化反应 "o"(s,s)D-)- tartrate(天然) R Me3 COOH,Ti(oPr)4 OH cH2Cl2,70%-90% OH R o"(RR)-L(+)- - tartrate(非天然) >90%ee COOH COOH HO--H H OH OH HO H COOH COOH (S, S)-D-()-tartrate (R, R)-L-(+)-tartrate

Sharpless环氧化反应 R2 R1 R3 OH "O" "O" (S,S)-D-(-)-tartrate (R,R)-L-(+)-tartrate Me3COOH,Ti(OPr i )4 CH2Cl2 ,70%-90% R2 R1 R3 OH O >90% e.e R2 R1 R3 OH or O （非天然） （天然） COOH HO H COOH H OH COOH H OH COOH HO H (S,S)-D-(-)-tartrate (R,R)-L-(+)-tartrate

催化剂 ●●●●● ROOC OR OR RO i OR OR ● RO COOR 双核T酒石酸络合物

催化剂…… 双核Ti-酒石酸络合物 Ti OR O RO O O O RO COOR Ti O OR ROOC OR O OR

催化剂前体的形成 OPrl COOH OOH Pro--Ti-OPr Ho-H HO H-OH OP COOH

催化剂前体的形成 Ti OPr i Pr iO OPr i OPr i Ti O O O O O OOH * HO COOH H OH COOH HO H + + +

反应机理 ●●●0●● OH Ti OOH o HO

反应机理…… Ti O O O O * O Ti O O O O O * Ti O O O O O * * OH OOH Ti O O O O * HO O * HO Ti O O O O O * *

SHARPLESS环氧化的特点 简易性 可靠性 高光学纯度 tIm 构型可预见

Sharpless环氧化的特点  简易性  可靠性  高光学纯度  构型可预见

改良的 Sharple环氧化 反应时间较长 CaH2/SO2体系 R1 R1 R Me3COOH, Ti(OPr)4, CaH2/SiO2 R3 cH2cl2,70%-90% OH OH OH

改良的Sharpless环氧化 ◼ 反应时间较长 CaH2 /SiO2体系 R2 R1 R3 OH Me3COOH,Ti(OPr i ) 4 ,CaH2 /SiO2 CH2Cl 2 ,70%-90% R2 R1 R3 OH O R2 R1 R3 OH or O

替館獭化烯烃的不对称环氧化 不适用于非官能化烯烃 采用手性酮作为催化剂 KHSO. HSC 杨丹老师的工作 Ri Rz 图1酮催化的不对称环氧化机理

含重金属 不适用于非官能化烯烃 采用手性酮作为催化剂 非官能化烯烃的不对称环氧化 杨丹老师的工作 X X O O O O O