用于合成肟基苯并呋喃衍生物的固載化催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于合成肟基苯并呋喃衍生物的固載化催化劑的制備方法，以介孔材料SBA?15為載體；然后加入異硫氰酸酯類化合物制備含有異硫氰酸酯基團(tuán)的SBA?15簡(jiǎn)稱NCS?SBA?15；最后用NCS?SBA?15和手性胺液體制備手性伯胺硫脲功能化的SBA?15固體催化劑。該方法制備的催化劑用于對(duì)甲氧基硝基苯乙烯與1,3?環(huán)己二酮類化合物合成肟基苯并呋喃衍生物中不僅具有高的催化活性和較高的對(duì)映選擇性，且可重復(fù)套用。
【專利說明】
用于合成巧基苯并巧喃衍生物的固載化催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及有機(jī)合成領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于合成朽基苯并巧喃衍生物的固載化 催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頭抱巧辛為一種半合成第二代頭抱菌素，屬于抗生素藥物，該抗生素對(duì)金葡菌、鏈 球菌、腦膜炎球菌、流感桿菌、克雷白桿菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌、沙口菌和志賀菌等具 有有效的抗菌作用。此外，頭抱巧辛可對(duì)抗β內(nèi)酷胺酶對(duì)耐青霉素的金葡菌具有抗菌作用； 在腦膜炎癥時(shí)，當(dāng)有足量頭抱巧辛進(jìn)入腦脊液中對(duì)腦膜炎球菌所致的腦膜炎療效顯著；頭 抱巧辛對(duì)革蘭陽性菌的活性與第一代頭抱相仿，對(duì)革蘭陰性菌的作用較第一代頭抱強(qiáng)?，F(xiàn) 國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)頭抱巧辛的需求量急劇增加，價(jià)格不斷上升，因此，優(yōu)化頭抱巧辛的生產(chǎn)工藝 將產(chǎn)生重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，而目虧基苯并巧喃衍生物是合成頭抱巧辛的重要中間體。
[0003] 傳統(tǒng)上，目虧基苯并巧喃衍生物的合成是通過典型的人名反應(yīng)，如化al-Knorr反應(yīng)、 Vilsmeier-化al-Knorr縮合反應(yīng)和i^ist-BenaiT反應(yīng)。此外，苯并巧喃衍生物也可通過取 代香豆素轉(zhuǎn)化合成，如文獻(xiàn)(G.Zeniet al.，Chem.Rev.，2006，106:4644-4680;N.Batail et al. ,Adv. Synth. Catal. , 2009,351: 2055-2062 ;G 丄iu et al. 'Tehahedron, 2008,64: 7324-7330)報(bào)道了用鈕絡(luò)合物催化2-艦苯酪與烘控環(huán)合反應(yīng)合成3-取代苯并巧喃衍生物。 也有文獻(xiàn)（S.C丄uetal. J.Org.Chem.，2012,77:7711-7717)報(bào)道了用^價(jià)艦化合物通過 化ndom氧化環(huán)合構(gòu)建2-硝基苯并巧喃衍生物。但上述反應(yīng)都用均相催化劑，所用催化劑價(jià) 格昂貴且難W與反應(yīng)體系分離。
[0004] 近年來通過氨鍵活化促進(jìn)的不對(duì)稱有機(jī)催化反應(yīng)制備頭抱巧辛引起了合成化學(xué) 家的廣泛興趣，而結(jié)構(gòu)中含有脈/硫脈的有機(jī)催化劑可通過其N-H基團(tuán)與多種反應(yīng)試劑形成 雙氨鍵從而實(shí)現(xiàn)良好的催化活性及對(duì)映選擇性。
[0005] 2005年，文獻(xiàn)（J.Wangetal.，0rg丄ett.，2005,7:4713-4716)報(bào)道了一類新型的 叔胺-硫脈催化劑，在此催化劑的分子結(jié)構(gòu)中引入了手性聯(lián)糞酪。該均相催化劑在乙酷丙酬 和硝基締控的不對(duì)稱加成反應(yīng)中顯示了優(yōu)良的催化性能：僅Wlmol%的催化劑用量，目標(biāo) 產(chǎn)物的產(chǎn)率可達(dá)78%~92%，且對(duì)映選擇性可高達(dá)97% ee。
[0006] 2010 年，文獻(xiàn)（B.R.Raju et al.，Te 化址 e 化 on, 2010,66:3754-3760)報(bào)道了 W 硝 基苯乙締和1，3-環(huán)己二酬為原料，二氧化娃為多相催化劑，甲醇為溶劑，微波加熱到60°C， 得到目虧基苯并巧喃衍生物。雖然有較高的產(chǎn)率，但所得到的產(chǎn)物均為消旋體，無光學(xué)活性。
[0007] 在公開的專利和文獻(xiàn)中已報(bào)道一類均相催化劑在催化對(duì)甲氧基硝基苯乙締與1， 3-環(huán)己二酬類化合物不對(duì)稱加成合成目虧基苯并巧喃衍生物反應(yīng)中可表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性 能，但催化劑價(jià)格昂貴且難W與反應(yīng)體系分離，導(dǎo)致催化劑難W重復(fù)套用;盡管已有文獻(xiàn)報(bào) 道多相催化劑可催化合成朽基苯并巧喃衍生物，但無對(duì)映選擇性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明目的是通過一種簡(jiǎn)單的方法制備出一種手性多相催化劑應(yīng)用于對(duì)甲氧基 硝基苯乙締和1,3-環(huán)己二酬類化合物不對(duì)稱加成合成目虧基苯并巧喃衍生物的反應(yīng)中。
[0009] 本發(fā)明將硫脈基團(tuán)和手性伯胺先后通過后嫁接的方式負(fù)載到SBA-15上，負(fù)載后的 催化劑仍保持介孔材料的結(jié)構(gòu)特性，在催化對(duì)甲氧基硝基苯乙締與1,3-環(huán)己二酬類化合物 合成目虧基苯并巧喃衍生物中不僅具有高的催化活性和較高的對(duì)映選擇性，且可重復(fù)套用。
[0010] 用于合成朽基苯并巧喃衍生物的固載化催化劑的制備方法包括W下步驟：
[0011] 1)按文獻(xiàn)(D.Y.Zhao et al.，Science, 1998,279:548-552)方法制備介孔材料 SBA-15前驅(qū)體，隨后W無水乙醇為溶劑于78°C油浴中回流4她，最后將所得固體粉末置于80 。(:真空烘箱中干燥化，即得SBA-15載體；
[0012] 2)將異硫氯酸醋類化合物與甲苯分別加入到圓底燒瓶中，再加入上述制備的SBA- 15 載體，然后在 130°C 油浴中加熱回流 4 她，回流后的混合物經(jīng)離屯、分離后，固體樣品用二氯 甲燒洗涂，然后將固體樣品置于6(TC真空烘箱中干燥化，即得粗產(chǎn)物A;再將粗產(chǎn)物AW二氯 甲燒為溶劑于60°C油浴中索氏提取4她后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即 得含有異硫氯酸醋基團(tuán)的SBA-15(簡(jiǎn)稱NCS-SBA-15);異硫氯酸醋類化合物與SBA-15載體的 質(zhì)量比為：1:1~2:1;其中異硫氯酸醋類化合物為甲苯-2,4-二異硫氯酸醋或1,4-苯二異硫 氯酸醋；
[001引3)將制備的NCS-SBA-15和手性胺液體加入到圓底燒瓶中，W無水乙酸作溶劑，在 氮?dú)鈿夥罩杏谑覝叵聰埌?她，混合物經(jīng)離屯、分離后，用二氯甲燒洗涂，然后將所得固體樣 品置于60°C真空烘箱中干燥化，得粗產(chǎn)物B;將粗產(chǎn)物BW二氯甲燒為溶劑于60°C油浴中索 式提取4她;最后將所得固體置于60°C真空烘箱中干燥化，即得手性伯胺硫脈功能化的SBA- 15固體催化劑(簡(jiǎn)稱SN-SBA-15);其中NCS-SBA-15和手性胺液體的質(zhì)量比為1:1~1:2,手性 胺液體為（1R，2R)-環(huán)己二胺或（1S，2S)-環(huán)己二胺。
[0014] SN-SBA-15催化劑的應(yīng)用：
[0015] 將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締（過量）和28.Omg 5,5-二甲基-1,3-環(huán)己二酬或 22.4mgl ,3-環(huán)己二酬(摩爾比3: 2)加入到反應(yīng)器中，隨后加入上述制得的8mg SN-SBA-15催 化劑和ImL溶劑二氯甲燒于反應(yīng)器中，之后將反應(yīng)器置于30°C油浴中加熱回流。反應(yīng)過程 中，通過薄層色譜法，W體積比為1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑，判斷1,3-環(huán)己 二酬類化合物是否完全轉(zhuǎn)化。
[0016] 本發(fā)明中，對(duì)SBA-15載體、含有異硫氯酸醋基團(tuán)的SBA-15(NCS-SBA-15)和手性伯 胺硫脈功能化的SBA-15催化劑(SN-SBA-15)進(jìn)行傅里葉-紅外光譜表征，分析樣品所含的官 能團(tuán)種類W及其所處的化學(xué)環(huán)境。
[0017] 本發(fā)明中，采用柱層析法，W100-200目硅膠粉為固定相，分別W-定體積比的乙 酸乙醋與石油酸作為展開劑分離出產(chǎn)物；用核磁共振波譜儀分析產(chǎn)物的碳譜和氨譜，用高 分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜儀測(cè)定產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量，并用單晶X-射線衍射儀確定產(chǎn)物絕對(duì)構(gòu)型。
[0018] 本發(fā)明中，利用高效液相色譜儀，選用合適的手性分離柱，W-定體積比的異丙醇 與正己燒混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)為254nm和柱溫38°C，采用 面積歸一法，按照如下公式分別計(jì)算E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物的對(duì)映選擇 性。
[0019]
[0020] 式中：ee表示對(duì)映選擇性；[R]與[引分別表示R與S構(gòu)型在相應(yīng)對(duì)映體中所占的含 量。
[0021 ]本發(fā)明中，W產(chǎn)物E型和Z型朽基苯并巧喃衍生物的產(chǎn)率和對(duì)映選擇性用來評(píng)價(jià)催 化劑的催化性能。該催化劑對(duì)反應(yīng)不僅具有高的催化活性和較高的對(duì)映選擇性，而且催化 劑可重復(fù)套用。
【附圖說明】
[0022] 圖1為SBA-15載體、NCS-SBA-15和SN-SBA-15傅里葉-紅外光譜圖
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將通過具體的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不局限于下述 實(shí)例。
[0024] 【實(shí)施例1】
[00巧]將15g出0和60g 2mol/L鹽酸分別加入聚四氣乙締內(nèi)襯中，接著加入2g P123,于恒 定溫度(20°C)下攬拌至溶液澄清，將溫度升至40°C，隨后，逐滴加入4.25g TE0S，繼續(xù)攬拌 20h，然后將聚四氣乙締內(nèi)襯裝入反應(yīng)蓋中，于100°C烘箱中晶化4她。待反應(yīng)結(jié)束后，自然冷 卻，過濾分離，并用大量去離子水反復(fù)洗涂，最后將所得樣品于60°C烘箱中干燥，得到SBA- 15前驅(qū)體。
[0026] 隨后將裝有1.5g的SBA-15前驅(qū)體濾紙包置于提取管中，連接至裝有150mL無水乙 醇的250mL圓底燒瓶，再將圓底燒瓶置于78°C油浴中加熱回流4她，最后將所得固體樣品置 于80°C真空烘箱中干燥化，即得SBA-15載體。
[0027] 將O.lg甲苯-2,4-二異硫氯酸醋和lOmL甲苯分別加入到25mL的圓底燒瓶中，隨后 分批次加入0.1 g SBA-15載體，并將圓底燒瓶置于130°C油浴中加熱回流4她。之后，離屯、分 離，去除上清液，WlOmL二氯甲燒離屯、洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行Ξ次，所得固體樣品置于60 °C真空烘箱中干燥化，得到固體樣品A。接著，將裝有上述固體樣品A的濾紙包置于提取管 中，并連接至裝有150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中加熱回 流4她。最后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得含有異硫氯酸醋官能團(tuán)的 SBA-15 (簡(jiǎn)稱NCS-SBA-15)。
[002引將上述得到的O.lg NCS-SBA-15與0.1g(lR，2R)-環(huán)己二胺分別加入25血圓底燒瓶 中，隨后加入lOmL無水乙酸，在氮?dú)鈿夥蘸褪覝叵聰埌?她，混合物離屯、分離，去除上清液， WlOmL二氯甲燒離屯、洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行Ξ次，所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干 燥化，得到固體樣品B。接著將裝有上述固體樣品B的濾紙包置于提取管中，連接至裝有 150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶中，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中回流加熱48h，最后將提 取后的固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得到手性伯胺硫脈功能化的SBA-15催化劑 (簡(jiǎn)稱 SN-SBA-15)。
[00巧]圖1所示為上述方法合成的SBA-15載體、NCS-SBA-15和SN-SBA-15的傅里葉-紅外 光譜圖。從圖1中可知，對(duì)比SBA-15的譜圖，發(fā)現(xiàn)NCS-SBA-15樣品于2200cnf 1左右出現(xiàn)明顯的 伸縮振動(dòng)峰，該處峰歸屬于甲苯-2,4-二異硫氯酸醋中的一個(gè)-NCS(異硫氯基），另一個(gè)-NCS 嫁接至SBA-15表面;此外，催化劑SN-SBA-15在2200cnfi處未出現(xiàn)-NCS伸縮振動(dòng)峰，表明樣品 NCS-SBA-15中-NCS與手性二胺分子中的一個(gè)-N此(氨基)反應(yīng)，生成硫脈官能團(tuán)，同時(shí)，樣品 SN-SBA-15在3200cm-i和3385cm-i處觀察到兩個(gè)伸縮振動(dòng)峰，該處峰歸屬于手性二胺中的另 一個(gè)-N出的伸縮振動(dòng)峰。綜上所述，伯胺及硫脈基團(tuán)成功嫁接至介孔材料SBA-15表面。
[0030] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和28.Omg 5，5-二甲 基-1,3-環(huán)己二酬（摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入上述制得的8mg催化劑SN- SBA-15和1血溶劑二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于30°C的油浴中反應(yīng)至5,5-二甲基- 1,3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0031] 實(shí)驗(yàn)過程中，通過薄層色譜法，W體積比1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開 劑，判斷反應(yīng)物5,5-二甲基-1,3-環(huán)己二酬是否完全轉(zhuǎn)化。接著，通過柱層析法，W100-200 目硅膠粉為固定相，W體積比為1:10的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑，將合成液中未 轉(zhuǎn)化的對(duì)甲氧基硝基苯乙締分離出來。然后，分別W體積比1:5和1:3的乙酸乙醋與石油酸 混合液為展開劑分離出反應(yīng)產(chǎn)物，并分別計(jì)算其產(chǎn)率。結(jié)合核磁共振波譜儀、高分辨飛行時(shí) 間質(zhì)譜儀W及單晶X-射線衍射儀等分析技術(shù)手段，確定先分離的產(chǎn)物為E型對(duì)甲氧基目虧基 苯并巧喃衍生物。
[0032] 高效液相色譜分析條件:選用AD柱為手性分離柱，W異丙醇和正己燒的體積比1:9 的混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)254nm和柱溫38°C，采用面積歸一 法確定E型和Z型對(duì)甲氧基朽基苯并巧喃衍生物的ee值。
[0033] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為41.7% 和53.7 %，對(duì)映選擇性分別為27.0 % ee和38.0 % ee。
[0034] 【實(shí)施例2】
[0035] 載體SBA-15的制備與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0036] 將0.2g甲苯-2,4-二異硫氯酸醋和lOmL甲苯分別加入到25mL的圓底燒瓶中，隨后 分批次加入O.lgSBA-15載體，并將圓底燒瓶置于130°C油浴中加熱回流4她。之后，離屯、分 離，去除上清液，WlOmL二氯甲燒離屯、洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行Ξ次，所得固體樣品置于60 °C真空烘箱中干燥化，得到固體樣品A。接著，將裝有上述固體樣品A的濾紙包置于提取管 中，并連接至裝有150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中加熱回 流4她。最后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得含有異硫氯酸醋官能團(tuán)的 SBA-15 (簡(jiǎn)稱NCS-SBA-15)。
[0037] 將上述得到的O.lg NCS-SBA-15與0.2g(lR，2R)-環(huán)己二胺分別加入25血圓底燒瓶 中，隨后加入lOmL無水乙酸，在氮?dú)鈿夥罩杏谑覝叵聰埌?她，混合物離屯、分離，去除上清 液，WlOmL二氯甲燒離心洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行立次，所得固體樣品置于6(TC真空烘箱中 干燥化，得到固體樣品B。接著，將裝有上述固體樣品B的濾紙包置于提取管中，連接至裝有 150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶中，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中回流加熱48h，最后將提 取后的固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得到手性伯胺硫脈功能化的SBA-15催化劑 (簡(jiǎn)稱 SN-SBA-15)。
[003引催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和28.Omg 5，5-二甲 基-1,3-環(huán)己二酬（摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入上述制得的8mg催化劑SN- SBA-15和1血溶劑二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于30°C的油浴中反應(yīng)至5,5-二甲基- 1.3- 環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0039] 催化劑性能評(píng)價(jià)的過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0040] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為40.8% 和51.0%，對(duì)映選擇性分別為25.0%ee和36.0%ee。
[0041] 【實(shí)施例3】
[0042] 載體SBA-15的制備與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0043] 將0.2g 1,4-苯二異硫氯酸醋和lOmL甲苯分別加入到25mL的圓底燒瓶中，隨后分 批次加入O.lgSBA-15載體，并將圓底燒瓶置于130°C油浴中加熱回流48h。之后，離屯、分離， 去除上清液，WlOmL二氯甲燒離屯、洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行Ξ次，所得固體樣品置于6(TC真 空烘箱中干燥化，得到固體樣品A。接著，將裝有上述固體樣品A的濾紙包置于提取管中，并 連接至裝有150血二氯甲燒的250mL圓底燒瓶，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中加熱回流48h。 最后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得含有異硫氯酸醋官能團(tuán)的SBA-15 (簡(jiǎn)稱 NCS-SBA-15)。
[0044] 將上述得到的O.lg NCS-SBA-15與0.2g(lR，2R)-環(huán)己二胺分別加入25血圓底燒瓶 中，隨后加入lOmL無水乙酸，在氮?dú)鈿夥罩杏谑覝叵聰埌?她，混合物離屯、分離，去除上清 液，WlOmL二氯甲燒離心洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行立次，所得固體樣品置于6(TC真空烘箱中 干燥化，得到固體樣品B。接著，將裝有上述固體樣品B的濾紙包置于提取管中，連接至裝有 150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶中，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中回流加熱48h，最后將提 取后的固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得到手性伯胺硫脈功能化的SBA-15催化劑 (簡(jiǎn)稱 SN-SBA-15)。
[0045] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和28.Omg 5，5-二甲 基-1,3-環(huán)己二酬（摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入上述制得的8mg催化劑SN- SBA-15和1血溶劑二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于30°C的油浴中反應(yīng)至5,5-二甲基- 1.3- 環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0046] 催化劑性能評(píng)價(jià)的過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0047] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為40.2% 和43.0 %，對(duì)映選擇性分別為22.0 % ee和33.0 % ee。
[004引【實(shí)施例4】
[0049] 載體SBA-15的制備與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0050] 將0.1 g甲苯-2,4-二異硫氯酸醋和lOmL甲苯分別加入到25mL的圓底燒瓶中，隨后 分批次加入O.lgSBA-15載體，并將圓底燒瓶置于130°C油浴中加熱回流4她。之后，離屯、分 離，去除上清液，WlOmL二氯甲燒離屯、洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行Ξ次，所得固體樣品置于60 °C真空烘箱中干燥化，得到固體樣品A。接著，將裝有上述固體樣品A的濾紙包置于提取管 中，并連接至裝有150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中加熱回 流4她。最后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得含有異硫氯酸醋官能團(tuán)的 SBA-15 (簡(jiǎn)稱NCS-SBA-15)。
[0051 ] 將上述得到的o.lg NCS-SBA-15與0.1g(lS，2S)-環(huán)己二胺分別加入25血圓底燒瓶 中，隨后加入lOmL無水乙酸，在氮?dú)鈿夥罩杏谑覝叵聰埌?她，混合物離屯、分離，去除上清 液，WlOmL二氯甲燒離心洗涂固體樣品，重復(fù)進(jìn)行立次，所得固體樣品置于6(TC真空烘箱中 干燥化，得到固體樣品B。接著，將裝有上述固體樣品B的濾紙包置于提取管中，連接至裝有 150mL二氯甲燒的250mL圓底燒瓶中，再將圓底燒瓶置于60°C油浴中回流加熱48h，最后將提 取后的固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化，即得到手性伯胺硫脈功能化的SBA-15催化劑 (簡(jiǎn)稱 SN-SBA-15)。
[0052] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和28.Omg 5，5-二甲 基-1,3-環(huán)己二酬（摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入上述制得的8mg催化劑SN- SBA-15和ImL溶劑二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)置于30°C的油浴中反應(yīng)至5,5-二甲基-1， 3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0053] 催化劑性能評(píng)價(jià)的過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0054] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為42.3% 和55.0%，對(duì)映選擇性分別為21.0%ee和34.0%ee。
[005引【實(shí)施例5】
[0056] 催化劑SN-SBA-15的制備方法和過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0057] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg的對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和22.4mg的1,3-環(huán) 己二酬(摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入8mg催化劑SN-SBA-15和l血二氯甲燒到 反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于30°C的油浴中反應(yīng)至1,3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[005引實(shí)驗(yàn)過程中通過薄層色譜法，W體積比1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑， 判斷反應(yīng)物1,3-環(huán)己二酬是否完全轉(zhuǎn)化。接著，通過柱層析法，W100-200目硅膠粉為固定 相，W體積比1:10的乙酸乙醋和石油酸混合液為展開劑，將合成液中未轉(zhuǎn)化的對(duì)甲氧基硝 基苯乙締分離出來。最后，分別W體積比1:4和1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑分 離出反應(yīng)產(chǎn)物，并計(jì)算其產(chǎn)率。結(jié)合核磁共振波譜儀、高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜儀W及單晶X-射 線衍射儀等分析技術(shù)手段，確定先分離的產(chǎn)物為E型對(duì)甲氧基朽基苯并巧喃衍生物。
[0059] 高效液相色譜分析條件:選用AD柱為手性分離柱，W體積比1:9的異丙醇和正己燒 混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)254nm和柱溫38°C，采用面積歸一法 測(cè)定E型對(duì)甲氧基朽基苯并巧喃衍生物的ee值;保持其他分析條件一致，選用1C柱為手性分 離柱，W體積比1.5:8.5的異丙醇和正己燒混合液為流動(dòng)相，采用面積歸一法測(cè)定Z型對(duì)甲 氧基朽基苯并巧喃衍生物的ee值。
[0060] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果：E型和Z型朽基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為39.8%和 27.9 %，對(duì)映選擇性分別為42.0 % ee和62.0 % ee。
[0061] 【實(shí)施例6】
[0062] 催化劑SN-SBA-15的制備方法和過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[0063] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將358mg的對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和224mg的1，3-環(huán)己 二酬(摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入80mg催化劑SN-SBA-15和10血二氯甲燒到 反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于30°C的油浴中反應(yīng)至1,3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0064] 催化劑性能評(píng)價(jià)的過程及條件與實(shí)施例5中所述完全相同。
[0065] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果：E型和Z型朽基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為37.3%和 29.8 %，對(duì)映選擇性分別為47.0 % ee和61.0 % ee。
[0066] 催化劑循環(huán)使用性能評(píng)價(jià)：
[0067] 催化劑的回收:反應(yīng)后溶液進(jìn)行離屯、分離，去除上清液，分別用lOmL二氯甲燒離屯、 洗涂催化劑Ξ次，將最終得到固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥化。接著將得到的干燥固 體粉末Wl50mL二氯甲燒為溶劑于60°C油浴中索式提取48h。最后，將固體樣品再次置于60 °C真空烘箱中干燥化，即得到回收后的催化劑。
[0068] 將回收的催化劑再次用于上述反應(yīng)條件中進(jìn)行催化性能評(píng)價(jià)。
[0069] 重復(fù)使用Ξ次后，催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別 為28.9 %和20.6 %，對(duì)映選擇性分別為44.0 % ee和52.0 % ee。
[0070] 【實(shí)施例7】
[0071] 催化劑SN-SBA-15的制備方法和過程及條件與實(shí)施例1中所述完全相同。
[00巧催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg的對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和22.6mg的氯乙酸 乙醋(摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入8mg催化劑SN-SBA-15和1血二氯甲燒到反 應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于l0°C的油浴中反應(yīng)至氯乙酸乙醋完全轉(zhuǎn)化。
[0073] 實(shí)驗(yàn)過程中通過薄層色譜法，W體積比1:8的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑， 判斷反應(yīng)物氯乙酸乙醋是否完全轉(zhuǎn)化;接著，通過柱層析法，W100-200目硅膠粉為固定相， W體積比為1:10的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑，將合成液中未轉(zhuǎn)化的對(duì)甲氧基硝基 苯乙締分離出來，并W體積比1:8的乙酸乙醋和石油酸混合液為展開劑分離出反應(yīng)產(chǎn)物2- 氯基-3-(4-甲氧基苯基)-4-硝基苯甲酸醋，并計(jì)算其產(chǎn)率。
[0074] 高效液相色譜分析條件:選用0D-H柱為手性分離柱，W體積比2:8的異丙醇和正己 燒混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)254nm和柱溫38°C，采用面積歸一 法測(cè)定產(chǎn)物的ee值。
[0075] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果：產(chǎn)物2-氯基-3-(4-甲氧基苯基)-4-硝基苯甲酸醋產(chǎn)率為 60.0%，對(duì)映選擇性為10.0%ee。
[0076] 【比較例1】
[0077] 將lOOmL甲苯和1.14g(lR，2R)-環(huán)己二胺加入250mL的圓底燒瓶進(jìn)行混合，再將圓 底燒瓶置于0°c冰浴中，待溶液溫度降溫至0°C后，逐滴加入2.7g雙Ξ氣苯基硫代異氯酸醋。 待反應(yīng)完畢，減壓蒸饋除去溶劑，殘液W二氯甲燒與甲醇混合液為展開劑，經(jīng)柱層析法分離 純化，得到淺黃色硫脈伯胺固體，即雙Ξ氣伯胺硫脈催化劑。
[007引催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和28.Omg 5，5-二甲 基-1,3-環(huán)己二酬(摩爾比3:2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入4mg上述制備的雙Ξ氣伯胺 硫脈催化劑和ImL溶劑二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于20°C的油浴鍋中反應(yīng)至5,5- 二甲基-1,3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0079] 實(shí)驗(yàn)過程中，通過薄層色譜法，W體積比為1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開 劑，判斷反應(yīng)物5,5-二甲基-1,3-環(huán)己二酬是否完全轉(zhuǎn)化。接著，通過柱層析法，W100-200 目硅膠粉為固定相，W體積比1:10的乙酸乙醋與石油酸為展開劑，將合成液中未轉(zhuǎn)化的對(duì) 甲氧基硝基苯乙締分離出來。最后，分別W體積比1:4和1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為 展開劑分離出反應(yīng)產(chǎn)物，并計(jì)算其產(chǎn)率。
[0080] 高效液相色譜分析條件:選用手性AD柱為手性分離柱，W體積比1:9的異丙醇和正 己燒混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)254皿和柱溫38°C，采用面積歸 一法測(cè)定E型和Z型對(duì)甲氧基朽基苯并巧喃衍生物的ee值。
[0081] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果:E型和Z型對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為29.6% 和16.9%，對(duì)映選擇性分別為6.0%ee和11.0%ee。
[0082] 【比較例2】
[0083] 雙Ξ氣伯胺硫脈催化劑的制備方法和過程及條件與比較例1中所述完全相同。
[0084] 催化劑性能評(píng)價(jià)條件:將35.8mg的對(duì)甲氧基硝基苯乙締(過量)和22.4mg的1，3-環(huán) 己二酬(摩爾比3: 2)加入到反應(yīng)器中，隨后分別加入4mg雙Ξ氣伯胺硫脈催化劑和ImL溶劑 二氯甲燒到反應(yīng)器中，并將反應(yīng)器置于20°C的油浴中反應(yīng)至1,3-環(huán)己二酬完全轉(zhuǎn)化。
[0085] 實(shí)驗(yàn)過程中，通過薄層色譜法，W體積比1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開 劑，判斷反應(yīng)物1，3-環(huán)己二酬是否完全轉(zhuǎn)化。接著，通過柱層析法，W100-200目硅膠粉為固 定相，W體積比1:10的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑，將合成液中未轉(zhuǎn)化的對(duì)甲氧基 硝基苯乙締分離出來。最后，分別W體積比1:4和1:3的乙酸乙醋與石油酸混合液為展開劑 分離出反應(yīng)產(chǎn)物，并計(jì)算其產(chǎn)率。
[0086] 高效液相色譜分析條件:選用AD柱為手性分離柱，W體積比1:9的異丙醇和正己燒 的混合液為流動(dòng)相，進(jìn)樣量15化、流速ImL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)254nm和柱溫38°C，采用面積歸一 法測(cè)定E型對(duì)甲氧基朽基苯并巧喃衍生物的ee值;保持其他分析條件一致，選用1C柱為手性 分離柱，W異丙醇和正己燒的體積比1.5:8.5的混合液為流動(dòng)相，采用面積歸一法測(cè)定Z型 對(duì)甲氧基目虧基苯并巧喃衍生物的ee值。
[0087] 催化劑性能評(píng)價(jià)結(jié)果：E型和Z型朽基苯并巧喃衍生物產(chǎn)率分別為23.9%和 19.9%，對(duì)映選擇性分別為24.0%ee和26.0%ee。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于合成肟基苯并呋喃衍生物的固載化催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： 1) 制備介孔材料SBA-15前驅(qū)體，隨后以無水乙醇為溶劑于78°C油浴中回流48h，最后將 所得固體粉末置于80°C真空烘箱中干燥8h，即得SBA-15載體； 2) 將異硫氰酸酯類化合物與甲苯分別加入到圓底燒瓶中，再加入上述制備的SBA-15載 體，然后在130°C油浴中加熱回流48h，回流后的混合物經(jīng)離心分離后，固體樣品用二氯甲烷 洗滌，然后將固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥6h，即得粗產(chǎn)物A;再將粗產(chǎn)物A以二氯甲烷 為溶劑于60°C油浴中索氏提取48h后將所得固體樣品置于60°C真空烘箱中干燥6h，即得含 有異硫氰酸酯基團(tuán)的SBA-15;異硫氰酸酯類化合物與SBA-15載體的質(zhì)量比為：1:1~2:1;其 中異硫氰酸酯類化合物為甲苯-2，4-二異硫氰酸酯或1，4-苯二異硫氰酸酯； 3) 將制備的NCS-SBA-15和手性胺液體加入到圓底燒瓶中，以無水乙醚作溶劑，在氮?dú)?氣氛中于室溫下攪拌48h，混合物經(jīng)離心分離后，用二氯甲烷洗滌，然后將所得固體樣品置 于60°C真空烘箱中干燥6h，得粗產(chǎn)物B;將粗產(chǎn)物B以二氯甲烷為溶劑于60°C油浴中索式提 取48h;最后將所得固體置于60°C真空烘箱中干燥6h，即得手性伯胺硫脲功能化的SBA-15固 體催化劑;其中NCS-SBA-15和手性胺液體的質(zhì)量比為1:1~1: 2，手性胺液體為（1R，2R)-環(huán) 己二胺或（1S，2S)_環(huán)己二胺。2. 權(quán)利要求1所述固載化催化劑在合成肟基苯并呋喃衍生物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01J29/035GK105964297SQ201610318905
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】朱偉東, 張小慧, 謝建武, 涂高美, 許春慧
【申請(qǐng)人】浙江師范大學(xué)