[发明专利]一种不对称Aldol反应催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种不对称Aldol反应催化剂及其制备方法与应用，该催化剂为L‑脯氨酸修饰的螺旋聚异腈，该催化剂制备方法包括制备L‑脯氨酸异腈单体、制备中间体和合成成品，该催化剂能够有效应用于在食盐水中不对称Aldol反应。本发明提供了一种性质稳定、催化活性高的侧基含L‑脯氨酸结构单元的聚异腈聚合物，其合成路线设计合理，收率高，应用性广，可以催化多种底物的水相不对称Aldol反应；在催化有机不对称合成反应中表现出优异的对映选择性，产物ee%值高，且很容易进行回收，重复使用。

技术领域

本发明涉及催化有机合成技术领域，尤其涉及一种不对称Aldol反应催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

L-脯氨酸具有好的催化活性，对映选择性高，原料成本低廉等优点，广泛应用于不对称Aldol反应中。但L-脯氨酸存在用量大、不易分离、不能重复使用等缺点，限制了其大规模工业化的生产。因此，科研人员将L-脯氨酸与其它分子共聚或将其固载到有机高分子载体上来解决这个问题，将其固载在螺旋聚异腈上，适当结构的螺旋聚异腈可以为小分子提供多余的手性微环境，从而调控Aldol反应的立体选择性，同时，聚异腈的螺旋主链和侧基脯氨酸可以协同作用，进一步提高Aldol产物的立体选择性而成为研究的热点。

现有技术中，Chandrasekaran等[JournaofChemicalSciences,2003，115(5-6):365-372]将L-脯氨酸通过共价键键合到介孔分子筛(MCM-41)上制备出负载催化剂，用于催化醛和丙酮之间的不对称Aldol反应，在该体系中，多相反应介质影响了Aldol反应催化效率，催化活性降低，立体选择性低于均相催化剂。银董红[JournalofCatalysis，2013,298:138-147]将脯氨酸通过非共价键固定在氧化石墨烯薄层上，获得石墨烯载体催化剂，用于催化邻硝基苯甲醛与丙酮的Aldol反应，发现与原催化剂相比，产率和对映体过量变化不大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种不对称Aldol反应催化剂及其制备方法与应用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种不对称Aldol反应催化剂，该催化剂为L-脯氨酸修饰的螺旋聚异腈，其结构式如下所示：

其中，n＝10-250。

进一步地，上述不对称Aldol反应催化剂中，n=10-150。

一种不对称Aldol反应催化剂的中间体，该中间体的结构式如下所示：

其中，n＝10-250。

进一步地，上述不对称Aldol反应催化剂的中间体中，n=10-150。

一种不对称Aldol反应催化剂的制备方法，包括如下步骤：

a.制备L-脯氨酸异腈单体；

b.在容器中加入L-脯氨酸异腈单体和钯引发剂，在无水无氧条件 下氮气置换2-5次，在通N₂的状态下加入干燥的四氢呋喃，在50-60 ℃反应10-20h，加入甲醇终止反应，加入大量己烷，析出固体，离心， 真空干燥至恒重，所得产物为中间体；

c.在容器中加入中间体和二氯甲烷，在冰浴下慢慢加入加入三氟乙 酸，室温搅拌10-20h，倒入水中，用氨水调节到中性，用二氯甲烷萃 取，浓缩，加入大量甲醇溶解，然后加入乙醚，沉淀，离心，真空干 燥至恒重，所得产物为催化剂成品。

进一步地，上述不对称Aldol反应催化剂的制备方法中，所述容器 中还加入钯引发剂，钯引发剂的结构式为：

进一步地，所述L-脯氨酸异腈单体的制备步骤包括：