[发明专利]一种简洁、有效地催化烯丙醇不对称环氧化催化剂的制备方法

说明书

一种简洁、有效地催化烯丙醇不对称环氧化催化剂的制备方法，属于不对称催化技术领域，采用金属锰原位络合水滑石修饰的氨基酸席夫碱催化剂，反应条件为室温，常压，反应35h稳定。金属锰原位络合水滑石修饰的氨基酸席夫碱催化剂是利用具有多种可调控结构的二维水滑石材料构筑基于有机小分子氨基酸的衍生物氨基酸席夫碱。本发明催化剂绿色环保，催化4‑硝基肉桂醇的不对称环氧化时具有很好的活性以及较好的手性控制能力，获得了92％的转化率以及82％的产率以及60％的不对称选择性。

技术领域

本发明属于不对称催化技术领域，采用金属锰络合的水滑石修饰不同的氨基酸席夫碱催化剂，特别提供了一种简洁、有效地不对称环氧化催化剂的制备方法。

背景技术

手性环氧醇化合物既可以作为有机合成中间体，又是制备抗癌、抗菌药物的重要构建模块。例如，4-硝基肉桂醇的环氧化产物经过L-酒石酸铵的开环与二氯代的乙酸甲酯胺解反应可以合成氯霉素。氯霉素是一种光谱抗生素，对于流感杆菌和拟杆菌属等有良好的抗菌效果，研究表明其抗菌活性主要与结构中手性丙二醇有关。红参中的聚乙炔化合物人参炔三醇也是通过环氧醇化合开环制备得到的，而人参炔三醇不仅能够保护神经对阿尔兹海默病有一定的治疗效果，还能够抑制肿瘤细胞的增殖，具有一定的抗癌活性。

烯丙醇作为不对称环氧化中的一类特殊的底物，由于具有可参与配位的羟基官能团使得它在不对称环氧化中有着特殊的催化机理，其环氧化产物可由不同的亲核试剂开环制备各种手性醇等，是重要的合成医药、农药的中间体。由于Sharpless和Katsuki在不对称催化上，尤其是不对称环氧化反应上的杰出贡献获得了2001年的诺贝尔化学奖。Sharpless等(J.Am.Chem.Soc.,1980,102:5974-5976)开发出的酒石酸酯钛配合物催化不对称环氧反应，对于大多数的烯丙基醇有着高于90％的ee值，而且通过控制酒石酸酯的L或者D构型可以得到不同构型的环氧醇产物，反应的条件则有些苛刻，需要在无水无氧以及零下20℃的条件进行反应。研究发现仅仅加5-10％mmol的Ti(Oi-Pr)4与酒石酸酯配体时，反应的大多数烯丙醇底物也能得到90％以上的产率以及高于95％的不对称选择性。由于活性金属中心Ti(Oi-Pr)4容易被水解生成二氧化钛而失去活性，所以4A分子筛的加入能够显著提高的反应的产率以及不对称选择性。在1999年Yamamoto等(J.Org.Chem.1999,64:338-339)对于钒催化烯丙醇的环氧化进行了进一步的研究，利用联萘酚为骨架合成了非对称的手性异羟肟酸配体与钒原位配位对于反式甲基肉桂醇为底物进行催化反应，获得了96％的产率以及91％的不对称选择性。之后，该组又利用廉价易得的小分子氨基酸为手性源，进行衍生化合成了不同的异羟肟酸配体，研究发现氨基酸手性碳旁边的侧链空间位阻越大反应所获得的不对称选择性越高(J.Am.Chem.Soc.,2000,122:10452-10453)。

发明内容

本发明的目的在于采用金属锰络合的水滑石修饰不同的氨基酸席夫碱催化剂，特别提供了一种简洁、高效地不对称环氧化催化剂的制备方法。

本发明的所述的一种简洁、有效地催化烯丙醇不对称环氧化催化剂为金属锰络合的水滑石修饰的氨基酸席夫碱催化剂，由氨基酸、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃采用共沉淀法制备的氨基酸插层的锌铝水滑石为前体，然后所述的前体与水杨醛进行原位反应，制备得到氨基酸席夫碱插层的水滑石作为配体，将所得配体与乙酰丙酮锰原位络合得到所述催化剂。催化剂活性中心为Mn，手性主要由水滑石片和氨基酸席夫碱的手性诱导控制所得。

进一步所述催化剂的制备包括以下步骤：