铁基催化剂作用下芳杂环酮不对称催化加氢反应研究

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手性醇作为一种具有特定空间构型的结构单元,无论是在药物合成、农业化学品还是功能性材料方面,都有十分重要的作用。金属配合物催化剂对前手性酮不对称还原是获得手性醇的重要方法,但是,目前存在金属原子多为贵金属,配体结构复杂,制备过程繁琐等缺点。铁基配合物催化剂具有价格低廉,制备简单,对环境友好等优点,引起了越来越多的研究者关注。本文采用结构简单的三苯基膦为第一配体、(1R,2R)-DPEN为手性试剂,Al2O3为载体,制备了一种负载型铁基催化剂(1R,2R)-DPEN-Fe(TPP)nCl2-γ-Al2O3。通过SEM分析,催化剂是由许多针状结构排列而成,且均匀分布在载体上;通过DSC-TGA的分析,证明了反应时间越长,Fe(TPP)nCl2催化剂的分解温度相对越高;XPS分析,得出催化剂表面的Fe元素以Fe2+、Fe3+的形态共存。考察了催化剂中铁含量,铁原子与两种配体的配比和循环使用次数,对其催化活性和对映选择性的影响,得出催化剂制备的最佳配比为n(Fe):n(TPP):n(DPEN)=1:3:2,负载催化剂中铁含量Fe%wt=1.5,此时3-氯-1-(2-噻吩)丙酮的转化率为87.56%,e.e.值为91.8%。催化剂循环使用四次时转化率为73.2%,e.e.值为90.2%,具有较好的使用价值。选择两种前手性酮2-乙酰噻吩和2-乙酰吡啶进行催化加氢的研究。考察了多种因素对它们的影响,研究发现含杂原子芳香酮的催化过程中,温度、时间、压力、碱量等对催化氢化过程均有不同程度的影响。最佳工艺条件为:2-乙酰噻吩,T=110℃,t=6h,PH2=0.8MPa,CKOH=0.4mol.L-1;2-乙酰吡啶,T=110℃,t=7h,PH2=1.0MPa,CKOH=0.3mol.L-1
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