淄博市桓台县富中化工有限公司
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随着硫键研究的不断深入,已经将硫键用于对拨基、卤素以及兀体系的活化,对于硫键活化醚类化合物的研究还有待探索,因醚类化合物中的C-0 6键较强,生成的离子中间体会使弱相互作用供体失活,因此通过弱相互作用活化醚类化合物被认为是超分子催化中的一个长期挑战。课题组基于硫键报道了一种活化醚类化合物的新方法,实现了环化、偶联等反应。该研究提出了一种新的活化模式,即Sewn和SewO协同作用活化节基和烯丙基醚。实验结果显示,该方法具有较好的底物范围,可以兼容多种烷氧基离去基团(Me0-, Bn0-, Ph0一和n-Pro一等),对比其他弱相互作用供体则没有催化活性;核磁共振实验中3C和"Se化学位移的变化对硫键作用进一步证实,通过DFT计算显示Se…二和SeO协同作用形成的复合物更加有利,其吉布斯自由能为一3.3 kcal/mol;通过X一射线晶体学分二氯丙烷催化剂及共晶结构进行分析,发现二氯丙烷催化剂存在分子内的SewO和Se·二相互作用,其作用间距分别为2.77入和3.56,二氯丙烷催化剂与二氧六环的分子间SeO相互作用,作用间距为2.92,这对硫键活化醚类化合物进一步证实,为未来在超分子催化中活化醚类化合物提供了新的思路。 在有机合成中,通过强路易斯酸形成共价加合物来活化酷类化合物是一种经典策略,但这种方法通常由于二氯丙烷催化剂从稳定的二氯丙烷催化剂一产物复合物中解离效率低,导致二氯丙烷催化剂周转有限。虽然使用弱相互作用二氯丙烷催化剂可以解决二氯丙烷催化剂周转问题,但这些非共价相互作用在酷类化合物中的催化活性较差,课题组报道了一种运用弱相互作用活化酷类化合物的新方法,通过硫键弱作用调和二氯丙烷催化剂活化能力和转化数之间的矛盾ss,解决了传统强路易斯酸催化中的活性和周转问题。该研究通过设计合成新硫键二氯丙烷催化剂来活化酷类化合物,实现了反应活性较低不饱和醋类化合物I-130的Diels-Alder反应以及不同环系内酷I-132的开环聚合反应。这种超分子催化方法能够促进一些不常见的Diets-Alder反应且展现出立体选择性(>20:1 endolexo),含有竞争性Lewis碱性位点的底物亦可进行反应,其中典型的强Lewis酸显示出较低的催化效率,代表性的氢键和卤键二氯丙烷催化剂则无活性。DFT计算结果表明二氯丙烷催化剂与不饱和醋形成的SeO和Se协同相互作用在形成复合物中发挥作用,这种协同比双SewO作用更加有利,SeO和Se…二协同作用模式能够降低反应的能垒,是反应能够进行的驱动力,进一步验证了二氯丙烷催化剂与底物之间的相互作用模式。此外,endo构型产物的过渡态能垒比exo构型低3.2kcaUmol,反应得到了单一的endo构型产物。进一步研究拓展到内酷开环聚合反应中,作者设计合成了一个双功能二氯丙烷催化剂,Se…相互作用可以活化内醋,同时二氯丙烷催化剂骨架上的磺酸胺基团来活化醇类引发剂,通过分子间氢键作用提高了引发剂的亲核性,对照试验以及理论计算表明协同Se…和HO协同作用实现了内醋开环聚合反应。32.http://www.anhuanchem.com