劉海龍
(江蘇鳴翔化工有限公司,江蘇泰興 225400)
聯(lián)萘酚是1,1'-聯(lián)-2-萘酚的簡稱,其在英文表達中縮寫為BINOL,呈現(xiàn)為白色結(jié)晶結(jié)構,固體,在多種有機溶劑可溶,結(jié)構式如圖1,在兩個對映異構體與相同聯(lián)萘環(huán)的對稱體中呈現(xiàn)出C2對稱,所以在手性誘導中占據(jù)重要影響效果與輔助實際作用的是其對稱性,進而更好地完成誘導與催化效果,可以有更多金屬與手性催化配體進行反應,在催化方面應用前景較為廣泛。
圖1 聯(lián)萘酚結(jié)構式
金美紅在研究聯(lián)萘酚合成的過程中針對消旋聯(lián)萘酚的合成研究了在球磨機的機械和化學作用下,將2-萘酚與CuCl2·2H2O 氧化偶聯(lián),無須溶劑直接以固態(tài)形式合成2,2’-聯(lián)萘基,收率為91%。優(yōu)化的反應條件為:球磨速度為350r/min,CuCl2·2H2O 和2-萘酚的摩爾比為2 ∶1,研磨時間為2h。還研究了2-萘基被其他Cu(II)/Fe(III)金屬鹽氧化劑的氧化關系。
林敏通過微波輻射進行對BINOL 的合成,氧化劑采用FeCl3·6H2O 溶劑,在實際反應生成中主要的生成條件為:微波功率為495W,輻射時間為40s,n(-萘酚)∶n(FeCl3)= 1 ∶2,效率達到91%。與常規(guī)加熱法相比,微波法具有生產(chǎn)率高,反應時間短,產(chǎn)物易于分離,反應條件輕的優(yōu)點。使用CuCl-四甲基乙二胺絡合物催化2-萘基的氧化鍵,聯(lián)萘酚的效率大于80%。
周超在通過五種手性氨基酸的研究,實現(xiàn)了對手性聯(lián)萘酚的合成研究,α-萘醛或水楊醛氨基酸席夫堿及其手性席夫堿-Cu2+配合物,以及D-氨基葡萄糖和β-萘醛或水楊醛-VO2+氨基葡萄糖手性席夫堿。研究了配合物及其對不對稱聯(lián)萘酚合成的催化作用。基于實驗研究結(jié)果,作為催化劑的銅(II)和L-氨基酸-萘甲醛絡合物的收率最高,為81.7%,過量(ee)為28.4%。當使用葡糖胺-對萘酚席夫堿-釩(II)配合物作為催化劑時,聯(lián)萘酚的效率為87.5%,ee 為60.3%。配合物中心(原子)離子的結(jié)合結(jié)構對ee 產(chǎn)物影響更大。
聯(lián)萘酚制備的衍生物在光電功能領域中獲得了較為深入的應用,然而具體來說基于聯(lián)萘酚所衍生出的衍生物重點是磷酸、亞磷酸酯、磷酸銨等配體、醚及OH 被取代的化合物、聯(lián)萘酚3-甲?;c3,3'-雙甲?;a(chǎn)物及衍生物以及聯(lián)萘酚烴基化及羧化產(chǎn)物、聯(lián)萘酚鹵化產(chǎn)物及其衍生物。本文就從這五個方面重點闡釋基于聯(lián)萘酚所制備出的衍生物,為我國聯(lián)萘酚衍生物的深入應用與發(fā)展提供更多可供參考的理論建議。
學者們對于衍生自手性聯(lián)萘酚的手性單磷酸鹽(R=H,C6H5,4-PhC6H4,4-MeC6H4,4-CF3C6H4,4-t-BuC6H4,4-(2-萘)C6H4,9-蒽,2-萘,3,5-雙(2,4,6-三甲基苯基),在有機反應中,特別是在形成對應選擇性C-C 鍵時,可作為手性催化劑用于銅酸。如果使用雙萘作為原料,則需要一定范圍的磷酸催化劑,用于催化芳香胺和硝基烯烴的不對稱氮雜-邁克爾補充。產(chǎn)品產(chǎn)率和光電率分別為65%~95%和16%~70%。
基于實際化合物研究情況來看,將手性聯(lián)萘并入四戊烯(TCNQF4)中以制備軸向手性的四正戊烯衍生物。并制備了與TCNQF4形成的電荷轉(zhuǎn)移鹽。手性聯(lián)萘酚被醚化為氨基酸和結(jié)構接頭的一部分具有選擇性,強度中等。用(R)-驅(qū)動的萘酚(或(S)-聯(lián)萘酚),2,2'-聯(lián)苯酚,間苯二酚,氰尿酰氯作為合成6種手性冠醚的原料。(R)-拉伸材料的產(chǎn)品產(chǎn)率分別為33%,28%和27%,(S)-拉伸材料的產(chǎn)率為38%,25%和24%。手性聯(lián)萘與硅烷偶聯(lián)劑偶聯(lián)形成球形硅膠,形成固定的手性相,分析了手性固定相在7種聯(lián)萘化合物手性拆分中的應用。苯酚具有良好的手性識別能力。鄰苯二酚的三步反應合成了對苯二甲酸(Tf2O 為三氟甲磺酸酐,DPPP 為1,3-雙(二苯基膦)丙烷),總收率為62%,ee 大于99%。
手性聯(lián)萘,丁基鋰/DMF 甲?;?,MOM 脫保護,與環(huán)己二胺縮合,還原成Salan 配體被用作聯(lián)萘酚3-甲酰化和3,3'-二甲?;a(chǎn)物及其衍生物研究的原料,如單酯化,甲氧基甲基(MOM)保護通過文獻方法,R 為甲基或芐基)或Salan配體(R 為甲基),并且其與Ti(IV)的絡合物已用于烯烴和50%過氧化氫的不對稱環(huán)氧化。
使用3-甲?;?lián)萘酚作為起始原料,或通過使用羥胺鹽酸鹽或2-氨基吡啶,通過胺化還原獲得的仲胺配體的產(chǎn)率為96%(X 為O)和92%(X 為CH2)。合肟或席夫配體的收率分別為85%(肟)和70%(席夫堿)。它們用于催化二乙基鋅與醛的不對稱加成。以3-甲?;?lián)萘為起始原料,通過還原,保護,醚化,氧化還原和氧化反應制備了手性配體(對-TsOH 為對甲苯磺酸,PCC 為吡啶)。它們分別為97%,83%,95%,91%和91%,除了八氫聯(lián)萘酚(Boc 是叔丁氧羰基)衍生的配體及其鄰氨基外,產(chǎn)物還可以熒光識別L-色氨酸。氨基酸向D-氨基酸的手性轉(zhuǎn)化是基于手性聯(lián)萘酚。水楊醛是通過4步MOM 保護,甲?;?,脫保護和選擇性酯化反應合成的。通過與(1S,2R)-(+)-2-氨基-1,2-二苯乙醇反應,合成了一種新型的手性席夫堿,得到了類似結(jié)構的中間體。最后,類似的通過還原NaBH4制備。材料產(chǎn)率分別為91.5%,40%,41%,43%,80%和82%。
(S)-2,2'-二甲氧基甲氧基-1,1'-聯(lián)萘基在位置3和3,3'被甲?;门饸浠c還原,氯丙基-三乙氧基威廉姆森基硅烷反應形成醚,得到單取代基(R=R1=R2=H)和雙取代的(R=CHO,R1=CH2OH,R2=CH2O(CH2)3Si(OEt)。)3)硅氧烷衍生物。以N1-氨基丁基-N1,N4-二叔丁氧基羰基-1,4-丁二胺和手性甲酰基聯(lián)萘為起始原料,通過NaBH4的還原胺化和去保護反應制備手性聯(lián)萘。分三步通過MOM 保護,甲?;兔摫Wo反應制備手性聯(lián)萘基的多胺共軛物,3,3'-雙甲?;?lián)萘基的收率分別為98%,75%和60.4%。
以手性聯(lián)萘為原料,分多個階段合成了三種手性單體:二溴化合物,二硼酸化合物和雙端烷基??扇苡谳练拥木酆衔?;以手性聯(lián)萘為起始原料,通過文獻方法合成了3,3'-雙(二苯基羥甲基)聯(lián)萘,并對其鋰鹽作為多功能配體進行了研究。不對稱邁克爾加成的應用。使用手性聯(lián)萘酚作為原料,經(jīng)過MOM 保護,丁基鋰(BuLi)處理,羧化和脫保護基去除后,(R)-3,3'-二羧酸聯(lián)萘酚(i-PrOH)包含異丙基醇),研究表明其保護收率為90%,最后兩步的總產(chǎn)率為75.7%。
將聯(lián)萘酚溴化并醚化,合成6,6'-2,2'-(收率94.7%);將具有(R)-6,6'-二溴-2,2'-二甲氧基甲氧基雙萘基和乙烯基三乙氧基硅烷的鈀催化的Heck 鍵反應制備前驅(qū)體分子,進行膠凝溶膠法的制備,實現(xiàn)對二氧化碳溶膠凝干膠的高效制備效果,在實際生成與二氧化硅干凝膠的處理生產(chǎn)過程中以二乙炔基-6,6'-二正丁基聯(lián)萘酚和實際生成對不同手性情況的處理與生產(chǎn)研制,它們可以通過點擊化學有效地識別Hg2+熒光化學傳感器。聚合物。在這些聚合物中,手性聯(lián)萘基是通過用溴溴化,防止MOM 和用N-丁基鋰的丁基化得到(R)-6,6'-二正丁基-聯(lián)萘-二甲氧基-二甲氧基。方法3的甲醚的產(chǎn)率分別為97%,95%和76%。用正丁基鋰/THF 處理后,碘化和水解得到3,3′-二碘代衍生物,產(chǎn)率為51%。在催化劑和碘化銅的作用下,將其與三甲基甲硅烷基乙炔合并,以80%的收率得到3,3'-二乙炔基衍生物。最后,在抗壞血酸鈉和硫酸銅的存在下,與對苯二疊氮聚合,產(chǎn)率為82%。
如果以雙MOM,6位和6,6-位單溴和二溴反應保護的手性聯(lián)萘為起始原料,然后將正丁酸酯/DMF 甲?;?,并用6個單或6,6'-取代的硅氧烷衍生物獲得硼氫化鈉的還原反應和3-氯丙基三乙氧基硅烷的醚化。萘基通過苯酚的甲基化在6,6'位溴化,硼酸鹽在6,6'正丁基鋰的存在下溴化,然后氯化銅催化的咪唑反應生成咪唑衍生物。其中,單咪唑產(chǎn)物與對二溴芐基反應形成聯(lián)萘酚的 咪唑鹽二聚體(X=Br-,I-,BF4-)。這些包括甲基化的碳酸鉀,碘甲烷和丙酮。反應92%;與硼酸三甲酯正丁基/THF 反應,然后將鹽酸水解,得到一硼酸和二硼酸。三步咪唑化的總產(chǎn)率為43%,與對二溴芐基和離子交換的反應的產(chǎn)率為20%。
總而言之,聯(lián)萘酚在合成應用的過程中基于其C2對稱性與剛性結(jié)構特點,可以有效地生成多種衍生物,合成效果較好,具有廣闊的應用前景。因此,相關學者應當進一步加強對其衍生物的研究,旨在推動我國聯(lián)萘酚及其衍生物在工業(yè)化發(fā)展中更加深入廣泛的應用。