手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

酰胺羰基化反应及醇参与的缩合反应研究

杨可武

  本论文研究了两个不同的催化反应体系,第一部分为钯催化下的酰胺羰基化反应体系研究,第二部分为固体催化剂作用下醇的气相缩合反应研究。 酰胺羰基化反应是一条新的N-酰基-α-氨基酸合成路线,具有潜在的工业应用价值。酰胺羰基化反应的催化剂通常为钴或钯化合物,其中钯化合物的催化活性高,反应底物适用范围广,反应条件温和等优点,所以近年来的研究以钯系化合物为主。在本论文中,我们先以氯化钯为主催化剂替代更昂贵的溴化钯来进行异戊醛的酰胺羰基化反应,并对各种反应因素的影响进行了讨论,在优化的反应条件下,产物N-乙酰基亮氨酸的分离产率为66.40/。我们还对丙醛、正丁醛、苯甲醛、环己基甲醛等多种底物进行了试验,结果分离得到的目标产物产率在30~90%左右。 由于钯价格昂贵,均相的氯化钯催化剂在反应后回收困难,为此,我们又制备了易回收的负载型Pd/HZSM-5催化剂,并同文献报导的Pd/C催化剂进行了对比。经反应条件优化后,我们发现Pd/HZSM-5催化剂的活性和Pd/C相当,如以异戊醛和环己基甲醛为底物时产物分离产率分别为63.1%和89.7%,而Pd/C为催化剂时两者分离产率分别为65.3%和94.3%。但在催化剂的回收套用方面,Pd/HZSM-5的稳定性要远高于Pd/C,它可以回收套用4次后催化活性保持不变(Pd/C首次回收套用其活性就严重下降)。我们用TEM电镜分析对比这两种催化剂后发现,反应后的Pd/HZSM-5上金属钯粒仍然保持反应前的均匀分散状态,而反应后的Pd/C上金属钯粒发生严重的聚集现象,这是由于ZSM-5载体中的孔状结构与钯粒子的相互作用而避免了钯粒的聚集。这是我们首次报导了在酰胺羰基化反应中可重复利用的负载型钯催化剂。 在现代的药物合成、有机合成等应用中通常需要光学纯的氨基酸及其衍生物,而由酰胺羰基化反应只能得到外消旋的N-酰基氨基酸,为得到光学纯的氨基酸及其衍生物,我们进行了两方面工作:一方面我们把从酰胺羰基化反应中得到的外消旋产物用酶进行水解拆分,结果得到了光学纯度99%以上的(L)-亮氨酸和89%的(D)-N-乙酰基亮氨酸;另一方面我们合成了多种手性配体,并把它们应用于不对称酰胺羰基化反应,但得到的产物手性纯度很低(<10%ee),……