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氟两相催化反应(三)

发布时间:2018-01-21 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:828

氟相标记的手性联萘酚配体也已成功地被应用到氟两相体系中二乙基锌对醛的不对称加成反应中(图式6.5)。

镧系金属和带有全氟烷基链的没有配位能力的阴离子形成的盐,Yb[C-(SO2C8F17)3]319和Sc[C(SO2C8F17]3]320,作为Lewis酸催化剂,已经成功地应用在氟两相体系中的O-酰化反应、傅克反应、D-A反应和Mukayama醇醛反应中(图式6.6)。在这些反应中,氟相介质避免了由于溶剂的配位作用使Lewis酸催化剂失活。催化剂也可以被回收和套用。

图式6.5  氟两相体系中C一C键的不对称形成反应(a)及氟相标记催化剂BINOL 18的合成(b) (Cso:樟脑磺酰基)

虽然全氟溶剂可以被多次地回收和套用,但昂贵的价格和很大的温室效应作用,是这种“经典”的氟两相催化反应的致命弱点。Gladysz和其合作者报道了一个在有机溶液中其溶解性与温度有很强相关性的氟相标记三烷基膦化合物(图6.3)。如化合物P[(CH2)2(CF2)8F]321在辛烷中,100℃时的溶解度是其在20℃时的150倍。这样,由该配体组成的催化剂催化,在一般的碳氢溶剂中,醇对丙烯酸甲酯的加成反应后,只要将反应体系冷却到-30℃,就可以通过倾析的方法,几乎定量地回收蜡状催化剂。

图式6.6  氟两相体系中镧系金属氟相Lewis酸的催化反应

图6.3  氟相标记三烷基膦化合物21在碳氢溶液中的均相催化反应。由于化合物21在辛烷中的溶解性与温度有很强的相关性,通过简一单的冷却反应体系至-30℃,就可以将其定量回收(图中下半部分)。

一种从有机溶剂中分离含氟催化剂的更加方便的方法,是把氟相设计成固态形式。例如,在Morita-Baylis-Hillman反应中所使用的氟相标记的膦配体,可以通过聚四氟乙烯(PTFE, Teflon)对它的吸附,而从体系中分离出来,这里使用的聚四氟乙烯既可以是聚四氟乙烯生料带,也可以是Gore-Rastex纤维,同时也可以是两者的混合物(图式6.7)。

图式6.7  在Morita-Baylis-Hillman反应中所使用的氟相标记的膦配体催化剂,可以通过PTFE的吸附而回收。由于有很大的比表面积,Gore-Rastex TM纤维具有最佳的催化剂回收效果

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