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研究生： 陳思涵
Szu-Han Chen
論文名稱： 一、新有機催化劑的設計與製備 二、L-脯胺酸衍生之有機催化劑在動力學分割反應之探討
I. The Design and Synthesis of New Organocatalyst II. L-Proline Derived Organocatalysts for the Kinetic Resolution
指導教授： 陳焜銘
Chen, Kwun-Min
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 167
中文關鍵詞： 有機催化 、動力學分割 、脯胺酸
英文關鍵詞： Organocatalytic, Kinetic Resolution, proline
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：208  下載：0 
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    • 本論文共分為兩大部分：第一部分為合成外消旋化合物5-(hydroxydiphenyl- methyl)-2-phenylpyrazolidin-3-one 42，並進行光學分割，成功接上對掌樟腦分子，利用管柱層析分離可得到(R)-form樟腦磺酸衍生物46，但無論使用酸性、鹼性或還原劑的方式，都無法順利將光學分割劑樟腦分子切割，無法得到高光學純度的(R)-form催化劑42。
    第二部份為利用本實驗室所合成的L-脯胺酸衍生之有機催化劑，應用於不對稱共軛加成-脫去反應，以正戊醛166和allylic acetate 163作為起始物，篩選最佳有機催化劑、改變溶劑種類、添加劑效應、催化劑和正戊醛166的當量數、改變反應溫度、更換取代基，探討對產物產率和鏡像選擇性之影響，篩選出以20 mol%的催化劑和4當量正戊醛166，在-20 oC下以二甲苯為溶劑，且不須添加酸添加劑為最佳反應條件，當使用不同取代基之allylic acetate 168時，可得到產率26 ~ 40%，鏡像超越值高達98 ~ 99% ee；將起始物allylic acetate進行回收，可得到產率16 ~ 48%，鏡像超越值83 ~ 96% ee。由此結果，我們推測此反應是經由共軛加成-脫去反應來進行動力學分割，反應機構亦加以探討。

    The dissertation is divided into two sections, they are as follows:
    The first part to prepare racemic 5-(hydroxydiphenylmethyl)-2-phenyl- pyrazolidin-3-one 42 and carried out optical resolution. Treatment of racemic 5-(hydroxydiphenylmethyl)-2-phenylpyrazolidin-3-one 42 with chiral camphor
    sulfonic acid and separated by flash column chromatography to obtain (R)-46. But using acid、base and reduction reagent can’t successfully cleavage of resolving agent to give the optically pure organocatalyst (R)-42.
    The second part to study L-proline derived organocatalysts 155 ~ 162 and 102 for asymmetric conjugate addition-elimination of valeraldehyde 166 to allylic acetate 163. Herein, we choose the best organocatalyst, study the solvent effects, and so on. The reaction was carried out by using the valeraldehyde 166 (4.0 equiv) and allylic acetate 163 as the starting materials in xylene in the presence of catalyst 102 (20 mol%). The chemical yields of the desired product is up to 40% and ee value can be up to 99% ee. And the recovery of the allylic acetate is up to 48% and up to 96% ee. Therefore, we developed a novel kinetic resolution via asymmetric conjugate addition-elimination.

    第一章 新有機催化劑的設計與製備 1-1 緒論 1 1-1-1 前言 1 1-1-2 有機催化劑的歷史背景介紹 2 1-1-2-1 烯胺的催化形式 6 1-1-2-2 亞銨離子的催化形式 9 1-1-2-3 雙烯胺的催化形式 11 1-1-2-4 SOMO-烯胺的催化形式 12 1-1-3 研究動機 15 1-2 實驗結果與討論 17 1-2-1 有機催化劑之製備 17 1-2-2 有機催化劑之光學分割 19 1-2-3 結論 22 1-3 實驗部分 23 1-3-1 分析儀器及基本實驗操作 23 1-3-2 實驗步驟及光譜數據 25 1-4 參考文獻 29 第二章 L-脯胺酸衍生之有機催化劑在不對稱共軛加成-脫去反應之研究 2-1 緒論 33 2-1-1 前言 33 2-1-2 動力學分割反應發展之介紹 35 2-1-3 有機催化不對稱共軛加成反應及其在動力學分割應用 43 2-1-3-1 利用有機催化劑進行共軛加成反應 43 2-2-1-1 不對稱共軛加成反應之動力學分割 48 2-2 實驗結果與討論 55 2-2-1 有機催化劑的介紹和起始物的製備 55 2-2-1-1 有機催化劑的介紹 55 2-2-1-2 起始物的製備 56 2-2-2 有機催化劑應用於不對稱共軛加成-脫去反應之探討 56 2-2-2-1 催化劑篩選 57 2-2-2-2 溶劑效應 58 2-2-2-3 添加劑效應 59 2-2-2-4 催化劑當量數之探討 60 2-2-2-5 正戊醛當量數之探討 61 2-2-2-6 溫度效應 62 2-2-2-7 取代基效應與動力學分割 63 2-2-2-8 產物絕對立體組態之鑑定 65 2-2-3 反應機構之探討 66 2-2-4 結論 67 2-3 實驗部分 69 2-3-1 分析儀器及基本實驗操作 69 2-3-2 實驗步驟及光譜數據 71 2-3-2-1 起始物allylic acetate的製備 71 2-3-2-2 一般實驗步驟 73 2-4 參考文獻 81 附錄一、 1H-NMR、13C-NMR之光譜 83 附錄二、 X-ray單晶繞射結構解析與數據 113

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