摘 要:通过对多种手性拆分方法进行比较,本文选择水解动力学拆分外消旋环氧氯丙烷。首先合成了(Salen)Co(III)(OAc)催化剂,并对催化剂进行表征,建立了快速可靠的气相色谱法来跟踪检测产物(S)-环氧氯丙烷的e.e.值(对映体过量值)。然后通过对拆分过程中e.e.值变化的跟踪分析,对反应条件进行单因素优化,发现反应在温度20℃,水用量为0.55当量,催化剂浓度为0.5mol%时,能够在10小时内得到e.e.值>99.5%的(S)-环氧氯丙烷。
合成了几种双核催化剂,[(Salen)Co(II)]2(AlCl3)、[(Salen)Co(II)]2(SnCl4)、 [(Salen)Co(II)]2(SnCl2)、 [(Salen)Co(II)]2(ZnCl2)和[(Salen)Co(II)]2(FeCl3),并对催化剂进行表征。通过对不同Salen催化剂存在下的水解动力学实验研究,发现[(Salen)Co(II)]2(FeCl3)和[(Salen)Co(II)]2(ZnCl2)催化效果非常好,在得到的较优条件下反应,能够在10小时内得到e.e.值>99.5%的(S)-环氧氯丙烷。
关键词:水解动力学拆分;Salen催化剂;环氧氯丙烷
目 录
摘要 I
Abstract II
目录 III
1. 绪论 1
1.1 手性化合物拆分方法 1
1.1.1 直接结晶拆分法 2
1.1.2 化学拆分法 2
1.1.3 色谱拆分法 2
1.1.4 手性膜拆分法 3
1.1.5 动力学拆分法 3
1.2 获得手性环氧氯丙烷的方法 4
1.2.1 生物酶催化法 4
1.2.2 不对称合成法 4
1.2.3 水解动力学拆分方法 5
1.3 手性(Salen)Co催化剂的合成 6
1.4 论文研究内容及意义 7
2. 实验部分 8
2.1 实验仪器与试剂 8
2.1.1 实验仪器 8
2.1.2 分析仪器 8
2.1.3 实验试剂 8
2.2 催化剂的合成 9
2.2.1 (R,R)-N,N’-二(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺的合成 9
2.2.2 (R,R)-N,N’-二(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺合钴的合成 10
2.2.3 配合物的合成 11
2.2.4 催化剂的制备 11
2.2.5 (S)-环氧氯丙烷的制备 14
2.2.6 分析方法 14
3. 结果与讨论 15
3.1 (Salen)Co(III)(OAc) 水解动力学拆分的研究 15
3.1.1 反应温度的影响 15
3.1.2 水用量的影响 18
3.1.3 催化剂用量的影响 20
3.2 催化剂的表征 23
3.2.1 (Salen)Co(III)(OAc)的表征 23
3.2.2 [(Salen)Co(II)]2(AlCl3)的表征 24
3.2.3 [(Salen)Co(II)]2(SnCl4)的表征 25
3.2.4 [(Salen)Co(II)]2(SnCl2)的表征 26
3.2.5 [(Salen)Co(II)]2(ZnCl2)的表征 27
3.2.6 [(Salen)Co(II)]2(FeCl3)的表征 28
3.3 催化剂的比较 29
4.总结与展望 31
4.1总结 31
4.2展望 31
致谢 32
参考文献 33