目前,大多数科学家利用噁唑啉独有的性质来合成具有高对映选择性的有机化 合物,如农药、精细化学品、医药中间体等。使用手性配体与过渡金属催化来进行不 对称反应是一种在不对称催化反应中极其有效的方法,科学界研究的热点和方向之一 就是不对称反应尽可能得到单一的手性产物,这其中最为关键步骤则是合成手性配体。

噁唑啉衍生物是不对称催化中最为常见的一类配体,相比于天然手性氨基酸更

容易合成。它们在催化反应中的主要作用就是作为催化剂的配位体,充当路易斯酸和 Carbene 配体被广泛应用。另外,噁唑啉比手性膦配体廉价,可以降低成本,而且铜 噁唑啉催化剂的循环利用在工业上更值得考虑,既可以获得最终产物也能够减少高浓 度的铜污染[2]。综上所述,从噁唑啉配体配研究开发出来之后,许多的科学家都投身 在其中并且引起他们的高度重视,这其中的主要原因是噁唑啉本身所激发的研究潜 力。

1。2 手性噁唑啉衍生物的结构

噁唑啉衍生物是一类五元含氮杂环化合物,结构如图(1-2-1)

图 1-2-1 噁唑啉衍生物结构

距今,已经合出的手性噁唑啉配体的结构种类繁多。按照组成分子中所含有的噁 唑啉结构单元的数目,将噁唑啉分为三类:单噁唑啉、双噁唑啉和多噁唑啉等。

1。2。1 单噁唑啉

单噁唑啉就是一个结构单元连接在其他原子或碳链、杂环上就形成单噁唑啉,结 构通式一般如图(1-2-2)所示。手性单噁唑啉结构的修饰物相对较多,修饰物可发 生在噁唑啉结构单元的 2,4,5 位碳上。

图(1-2-2)单噁唑啉

1。2。2 双噁唑啉

通过单噁唑啉的描述,我们很易得到双噁唑啉的定义。两个噁唑啉环通过碳链、 碳(杂)环或杂原子连接起来的噁唑啉即双噁唑啉。二十世纪七十年代,第一个被合成 的双噁唑啉是外消旋体[3]如图(1-2-3)。

图(1-2-3)双噁唑啉的外消旋体

1976 年,Butula 等[4]首次合成了具有光学活性的联双噁唑啉如图(1-2-3),随后, 学者们不断创新合成各种不同结构种类的双噁唑啉,而且对于这类配体与金属的配位 特点作了深入的研究,其后被推广使用于金属催化的各种不对称反应中。C2-型轴对 称双噁唑啉配体是研究最多的一类,这种配体具有特殊的结构特点,在各类不对称反 应中与金属配合物诱导下的,反应物从正反两面冲击都处于相同的手性环境中,所以 一般能取得很好的不对称催化效果。

1。2。3 多噁唑啉

图(1-2-4)联双噁唑啉

相比于单噁唑啉和双噁唑啉,多噁唑啉的报道就相对很少,宗其原因应该有两方 面的因素,其一是有机物中多元羧酸及其衍生物的数量比较较,原料欠缺;其二则是 多噁唑啉结构复杂,比较难合成。

1。3 噁唑啉衍生物的应用

噁唑啉和噁唑啉的衍生物具有及其广泛的应用,它的用途主要集中在以下几个方 面:

(1)和多元酸、多元胺反应,所合成的树脂应用在浇灌材料、粉末涂料等方面;

(2)和酚醛树脂反应,制备的聚醚酞胺用于航空工业;

(3)和苯并噁嗪反应得到的复合材料可以用作燃料电池的隔膜;

(4)噁唑啉衍生物最重要应用就是用作手性催化剂配体。[5]

1884 年,Andreasch 首次合成了噁唑啉,但一直到 1986 年,噁唑啉配体才被引 入不对称催化反应中。之前对噁唑啉的研究重点在于大量的合成各种结构类型的手性 噁唑啉配体,同时研究它们的催化活性,在较短的时间里,将其成功地应用在金属催 化的各类不对称反应中。

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