天然固定化木瓜脂肪酶催化芳香仲醇动力学拆分的研究

将木瓜来源的廉价天然固定化脂肪酶CPL用于手性拆分芳香仲醇,以4-苯基-2-丁醇作为模式底物,考察了反应温度、反应溶剂、酰基供体以及底物摩尔比对CPL拆分能力的影响,结果表明,适宜的反应温度30~45℃,酰基供体为活性乙烯酯,正己烷或环己烷作为反应溶剂,底物/酰基供体摩尔比1∶2,在该条件下底物的转化率接近50%,e.es大于99%,反应的对映体比值E大于200。CPL对其他结构类似的芳香仲醇也具有很好的拆分能力。该研究为手性芳香仲醇的酶催化制备提供了新的催化剂选择。     

二价钯催化烯丙位重排反应的研究

近年来二价钯催化反应已成为研究热点,其催化的烯丙位重排反应则研究较少。本文深入研究了烯丙醇与对甲苯磺酰异氰酸酯反应制得的对甲苯磺酰胺基甲酸烯丙酯在二价钯催化下的重排反应,并讨论及优化了反应条件。试验表明,底物结构越复杂反应条件越苛刻;催化剂用量影响不大;卤盐必需且过量;碱对反应无影响;溶剂据温度要求的提高可逐级选用四氢呋喃、1,4-二氧六环及N,N-二甲基甲酰胺;反应温度随底物结构复杂程度逐渐升高。     

水介质中离子液体催化合成四氢喹唑啉

以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为催化剂，以芳香胺和2-氨基苯甲醛为原料，在水介质中通过环化缩合反应，合成了一系列四氢喹唑啉类衍生物。通过对模板反应条件的探究，确定了最优条件为：0.2 mmol 2-（1-吡咯烷基）苯甲醛（Ⅰa），0.4 mmol芳香胺（Ⅱa），30%（以Ⅰa物质的量为基准）的催化剂，1 mL H2O，90 ℃下反应6 h，可得到产率为81%的产物。同时探索了的反应底物普适性，以较好的底物范围合成了19种四氢喹唑啉类衍生物。     

超声波辅助下PPh_3-I_2共催化的室温Beckmann重排反应

发展了超声波辅助下PPh_3和I_2共催化的室温Beckmann重排反应。首先,以二苯甲酮肟为底物对Beckmann重排反应条件进行了优化。结果表明,超声波辅助下,以10 mol%PPh_3和10 mol%I_2为催化剂、二氯甲烷为溶剂,二苯甲酮肟在室温下即可完成Beckmann重排反应(20 min),并以95%的分离收率得到N-苯基苯甲酰胺。然后,采用其他的肟研究了超声波辅助下,PPh_3和I_2共催化的室温Beckmann反应的底物普适性。结果表明,取代二苯甲酮肟、取代苯乙酮肟、吡啶乙酮肟均可顺利进行Beckmann重排反应,并能以很好的产率得到产物。采用1HNMR、13CNMR、DEPT 135、DEPT90、GC-MS等手段对9种Beckmann重排产物酰胺进行了全面表征,并测定了这些酰胺的Rf值和熔点。     

酵母细胞不对称还原4-氯苯乙酮合成相应手性醇

以4-氯苯乙酮(C l-ACP)为苯环上含卤素的芳香酮的模型底物,研究了活性酵母细胞在水相体系中催化该类芳香酮不对称还原合成相应手性醇的反应特性。结果表明,酵母细胞可催化C l-ACP的不对称还原反应,产物为S-型的4-氯-α-苯乙醇(C l-PEA),反应的立体选择性很高,S-C l-PEA的e.e.值可达到99%左右。较合适的反应条件为:反应60 h,底物浓度低于20 mmol/L,体系的pH为6~8,温度为30℃左右,酵母细胞用量为20 g/L左右,以质量浓度为20 g/L的葡萄糖为辅助底物。产物得率可达到33%。同时发现酵母细胞可以选择性地氧化外消旋C l-PEA中的S-型醇为C l-ACP。     

二苯甲酮肟Beckmann重排制备酰胺研究

为了寻求更温和及环境友好的Beckmann重排反应制备酰胺的条件,我们以二苯甲酮肟为底物,对不同催化剂、溶剂、反应温度、反应时间、溶剂量、催化剂量对重排反应的影响进行了探究。各因素影响的探究实验结果表明:在2 g二苯甲酮肟底物,0.2 g三聚氯氰催化剂,20 m L乙腈溶剂,反应温度70℃,反应时间2 h这样的最优化反应条件下,二苯甲酮肟转化率为100%,苯酰替苯胺的选择性及产率均为55.77%。     

3-(2-甲氧基吡啶-3-基)喹啉-4(1H)-酮的合成研究

发展了标题化合物的新合成方法。以2′-硝基吡啶查尔酮环氧化物为底物,经重排反应和分子内还原-环化反应合成目标化合物。通过考察催化剂、还原剂、反应温度对反应的影响,获得最优反应条件。该方法具有良好的官能团兼容性,通过此方法可以高效快速构建系列标题化合物,此外,该系列化合物亦可作为关键中间体经交叉偶联反应进行衍生化,构建结构更丰富的系列杂环化合物以应用于新药发现研究。所有产物均通过~1HNMR、~(13)CNMR和HR-MS等分析方法进行了结构表征。     

Salen类Ni-Hg双金属复合物的合成及催化性能研究

以双水杨醛缩乙二胺(salen)为配体,与Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)通过两步反应得到salen类双金属复合物[Ni(salen)HgCl_2],以苯乙酮为模板底物对其催化酮肟的Beckmann重排反应进行了研究。通过考察催化剂用量、溶剂、温度及时间对反应的影响,筛选出最优反应条件为:以2mol%三聚氯氰(CNC)和2mol%[Ni(salen)HgCl_2]为催化剂,在乙腈溶剂中,85℃条件下反应2 h。最后,研究了底物适用范围及取代基对反应的影响。     

霍夫曼重排反应过程的研究进展

霍夫曼重排反应作为制备伯胺及其衍生物的一种重要手段,在药物合成和功能材料制备等领域有广泛的应用。传统霍夫曼重排反应工艺存在反应效率低、流程烦琐和安全性差等问题。针对以上问题,研究者们主要从反应条件优化和过程强化两方面入手。通过反应条件优化,发展了许多温和、高选择性的反应工艺条件,为不同酰胺底物的反应方案设计提供了更多选择;微波辅助、电化学合成以及微化工技术等新型反应过程强化技术的出现,为实现高效绿色的霍夫曼重排反应创造了有利的条件。本文重点阐述了霍夫曼重排反应在反应条件优化和过程强化方面的最新研究进展。在此基础上,对该反应未来的研究方向进行了展望。     

表面活性剂介入酵母细胞催化芳香酮的对映选择性还原

以酵母细胞催化4'-氯苯乙酮合成(S)-1-4'-氯苯基乙醇为模型反应,研究了十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚系列表面活性剂对酵母细胞催化4'-氯苯乙酮对映选择性还原反应的影响。结果表明,向反应体系中加入表面活性剂可明显提高4'-氯苯乙酮的转化率,而对产物(S)-1-4'-氯苯基乙醇对映体过量值的影响极小,壬基酚聚四氧乙烯醚(NP-4)是最合适的添加剂。此外,还考察了NP-4对酵母细胞催化系列芳香酮对映选择性还原反应的影响,结果表明,NP-4对产物(S)-1-芳基乙醇的对映体过量值几乎没影响,但对底物芳香酮转化率均有明显的提高,同时还发现底物转化率的提高幅度与芳香环上取代基的电子效应有关,取代基供电子能力越强越有利于底物转化率的增加。     

3-甲基-2-丁烯酸的合成研究

以廉价的2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料,经迈耶-舒斯特重排反应得到3-甲基-2-丁烯醛,再经空气氧化制得标题化合物。对重排反应条件和氧化反应条件等工艺条件进行了详细研究。结果表明,以液体石蜡为溶剂,115～125℃催化重排反应3 h,处理后可得含量为98%的3-甲基-2-丁烯醛,收率85%以上;3-甲基-2-丁烯醛以微量氯化亚铜为催化剂,35℃以下通空气氧化,得到含量为97.5%的3-甲基-2-丁烯酸,收率90%以上。该方法原料廉价易得,工艺路线短,收率较高,对环境友好,是一种有前途的方法。     

β-环糊精选择性催化合成邻羟基苯乙酮

利用β-环糊精对底物的包络作用，经由Fries重排反应选择性合成了邻羟基苯乙酮。实验结果表明，加入β-环糊精能够提高重排反应的选择性，使邻羟基苯乙酮收率达到44．6％。     

钴催化的一步法贝克曼重排反应

传统的贝克曼重排反应需使用强酸作为促进剂,反应条件苛刻、环境污染严重。为了改善这种情况,需发展新型廉价金属催化体系实现绿色的贝克曼重排反应,因此利用廉价易得的氟硼酸钴水合物,在温和、空气环境且不添加添加剂的条件下,首次实现钴催化酮类衍生物和盐酸羟胺的一步法贝克曼重排反应,产物收率最高为95%,反应体系中无溶剂及添加剂,反应体系的原子经济性和底物普适性较好。     

3-乙烯基香茅醛合成工艺的改进

以香叶醇为原料,经过醚化和Claisen重排两步反应,合成了拒食剂( )-Sporochnol的重要中间体3-乙烯基香茅醛。研究了Claisen重排反应的条件及影响因素,最佳反应条件为反应温度180℃,反应时间30min。重排收率为87%。     

油酸甲酯烯烃复分解合成1-癸烯的工艺优化

以油酸甲酯（MO）为植物油脂模型物,通过烯烃复分解反应制备1-癸烯,以油酸甲酯转化率和1-癸烯得率为评价指标,探究了反应底物、催化剂类型、反应温度、反应时间、催化剂用量和MO与反应底物物质的量之比对烯烃复分解反应制备1-癸烯的影响,最后通过正交试验设计优化得到最佳工艺条件。结果表明：反应底物丁香酚和Grubbs第二代催化剂C2有利于本反应体系,最佳工艺条件为反应温度0℃,反应时间40 min,催化剂C2用量1%,n（MO）：n（丁香酚）1：10,在此条件下MO转化率和1-癸烯得率分别为96%和78%。     

异佛尔酮催化芳构法合成3，5-二甲基苯酚反应过程的研究

对异佛尔酮气固相催化芳构化合成3,5-二甲基苯酚反应过程进行了研究。通过对不同反应时段的反应产物分布的分析,对该反应过程进行了推测。试验表明主要涉及两个并联反应：1）异佛尔酮的酮酚重排过程,主要生成3,5-二甲基苯酚;2）异佛尔酮的分解过程,可以生成多种副产物。为反应机理的研究和适宜反应条件的确定提供了一定的试验基础。     

引入树脂吸附促进酵母细胞不对称还原芳香酮

以酵母细胞不对称还原苯乙酮合成S-α-苯乙醇为模型反应,研究了酵母细胞催化芳香酮的不对称还原情况.首先考察了底物和产物对细胞的毒性情况及对反应的不利影响;再在此基础上研究通过引入树脂吸附控制底物和产物浓度以避免较高浓度底物和产物对细胞的毒性,进而提高反应时-空产率.实验发现苯乙酮和α-苯乙醇对酵母细胞活性具有显著的毒害,抑制反应的活性;引入树脂吸附可显著促进反应的进行,使用杭州争光树脂厂的ZG3^#树脂可获得最好的效果;当使用适量的树脂时底物初始浓度即使提高到70 mmoL·L^-1还可以获得较好的产物收率,这比未引入树脂吸附时的底物浓度提高了近1倍.     

3,5-二溴-2-氨基吡嗪的绿色合成工艺

以价廉易得的2-氰基吡嗪为起始原料,经过水解、霍夫曼重排、脱羧、溴代连续反应得到3,5-二溴-2-氨基吡嗪。产物结构经H NMR和MS确认,与标准图谱相符。本工艺反应时间短,反应条件温和,具有较高的应用价值。     

对氨基苯乙酮新合成方法的研究

由对羟基苯乙酮和2-溴-2-甲基丙酰胺经Williamson醚化反应、Smiles重排反应和水解反应合成了对氨基苯乙酮。通过考察反应溶剂、重排反应温度和物料比对反应收率的影响,确定了优化工艺条件为:N,N-二甲基乙酰胺为溶剂、重排反应温度控制在45⁵0℃、n(对羟基苯乙酮)∶n(2-溴-2-甲基丙酰胺)=1∶3。最终产品收率达52.1%。目标化合物的结构经1H NMR和IR确证。     

2-甲基氨基硫脲的合成

以水合肼和亚磷酸二甲酯为起始原料合成甲基肼,再直接和硫氰酸铵反应两步制取2-甲基氨基硫脲。详细研究并得到两步反应的优化条件:甲基化反应以四丁基溴化铵为催化剂,反应温度为110-120℃,反应时间为2h;后一步反应原料配比n(甲基肼)∶n(硫氰酸铵)=1∶1.2,热重排温度为120℃左右,热重排时间为2h。在此条件下总收率达45.5%(以水合肼计)。