作者：匡永清 张生勇 孙晓莉 尉琳琳
【关键词】 萘基烯丙基醚
关键词: 反式二苯乙烯;萘基烯丙基醚;苯乙烯;不对称二羟基化;手性邻二醇;色谱法，高压液相
摘 要:目的 立体选择性地合成（1R，2R）-（+）-1，2-二苯基-1，2-乙二醇（A），（S）-（+）-3-萘氧基-1，2-丙二醇（B）和（R）-（-）-1-苯基-1，2-乙二醇（C）. 方法 以t BuOH/h3 O（1∶1）为溶剂，以K
3 Fe（CN）6 为共氧化剂，用DHQD-PHAL-OPEG-OMe/OsO4 分别催化反式二苯乙烯、萘基烯丙基醚和苯乙烯的不对称二羟基化反应.反应结束后，通过萃取、沉淀和过滤来回收配体.滤液减压蒸干得粗产物，进一步用柱层析分离得纯品.产物用比旋光度法和核磁共振光谱法鉴定，其光学纯度用手性高效液相色谱法测定. 结果 产物的比旋光度和1H核磁共振光谱（1 H NMR）与相应二醇的化学结构相符.A，B，C的对映体过量值（enantiomer excess，ee）分别为99%，90%和82%. 结论 DHQD-PHAL-OPEG-OMe/OsO4 可有效催化烯烃的不对称二羟基化反应，制备手性邻二醇.对反式-1，2-二取代烯烃的立体选择性优于单取代烯烃.
Keywords:trans-stilbene;naphthyl allyl ether;styrene;asymmetric dihydroxylation;chiral vicinal diol;chromatography，high pressure liquid
Abstract:AIM To stereoselectively synthesize（1R，2R）-（+）-1，2-diphenyl-1，2-ethanediol（A），（S）-（+）-3-naph-thoxy-1，2-propanediol（B）and（R）-（-）-1-phenyl-1，2-ethanediol（C）.METHODS The asymmetric dihydroxyla-tions of trans-stilbene，naphthyl allyl ether and styrene were catalyzed by DHQD-PHAL-OPEG-OMe/OsO4 witht BuOH-h3 O（1∶1）as the solvent and K3 Fe（CN）6 as the cooxidant.When the reaction was finished，the ligand was recovered by extraction，precipitation and filtration.The filtrate was evap-orated to dryness under a reduced pressure to give the crude product，which was further purified by chromatography to afford the diol.All the products were characterized by optical rotation and1 H NMR.The enantiomer excess（ee）values of the diols were determined by chiral HPLC analysis.RE┐SULTS The optical rotations and1 H NMR spectrum of the products were in agreement with the chemical structures of the corresponding diols.The ee values of A，B，and C were99%，90%，and82%respectively.CONCLUSION DHQD-PHAL-OPEG-OMe/OsO4 can effectively catalyze the asym-metric dihydroxylation of olefins to form chiral vicinal diols.The enantioselectivity for trans-1，2-disubstituted olefins is better than that for mono-substituted olefins.
0 引言
Sharpless不对称二羟基化（Asymmetric Dihy-droxylation，AD）反应是合成手性邻二醇的最简单的途径
［1］ .但是，该反应所需的手性锇催化剂价格昂贵，且毒性很大，使其工业应用受到很大限制.将手性配体或锇化合物固载到有机高聚物或无机载体上，制备出可回收和重复使用的手性锇催化剂，是降低反应成本，减少环境污染的有效方法［2-4］ .我们近期报道了一种用于AD反应的可溶性高聚物负载的手性配体（DHQD-PHAL-OPEG-OMe）［5］ .AD反应结束后，配体可通过萃取、沉淀和过滤来回收.（1R，2R）-（+）-1，2-二苯基-1，2-乙二醇，（S）-（+）-3-萘氧基-1，2-丙二醇和（R）-（-）-1-苯基-1，2-乙二醇均是重要的手性中间体，在药物合成及有机合成中有着广泛用途［1，6］ .我们将DHQD-PHAL-OPEG-OMe分别用于反式二苯乙烯、萘基烯丙基醚和苯乙烯的不对称二羟基化，合成上述三种手性邻二醇，并采用手性高效液相色谱法对其光学纯度进行了测定.
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 试剂 萘基烯丙基醚:根据文献［7］方法制备;反式二苯乙烯:分析纯，Fluka公司产品;苯乙烯:化学纯，西安化学试剂厂产品，使用前减压蒸馏;锇酸钾（K2 OsO2 （OH）4 ）:分析纯，Aldrich公司产品;铁氰化钾（K3 Fe（CN）6 ）:分析纯，西安化学试剂厂产品.甲磺酰胺（CH3 SO2 Nh3 ）:分析纯，Aldrich公司产品;DHQD-PHAL-OPEG-OMe:由本室合成［5］ ;其他试剂均为国产分析纯.
1.1.2 仪器 XRC-1型显微熔点仪:四川大学科学仪器厂生产;INOVA400型赫磁共振光谱仪:Varian公司生产;Perkin-Elmer343自动旋光仪:PE公司生产;高效液相色谱仪:Waters公司生产;手性液相色谱柱:Daicel公司生产.
1.2 方法
1.2.1 （1R，2R）-（+）-1，2-二苯基-1，2-乙二醇（A）的合成 反应式如Fig1所示.在50mL三口圆底烧瓶中先后加入K2 OsO2 （OH）4 1.5mg（0.004mmol），K3 Fe（CN）6 0.98g（3.0mmol），K2 CO3 0.41g（3.0mmol），CH3 SO2 Nh3 95mg（1.0mmol），DHQD-PHAL-OPEG-OMe0.55g（0.10mmol），t BuOH5.5mL和h3 O5.5mL室温下机械搅拌至固体全溶.将溶液冷却至0℃，搅拌下加入反式二苯乙烯180mg（1.0mmol），同温下继续搅拌18h.加入Na2 SO3 1.5g，缓慢升至室温，继续搅拌30min.向反应液中加Ch3 Cl2 10mL，分出有机层，水层再用Ch3 Cl2 萃取（5mL×3）.合并有机层，用2mol・L-1 NaOH5mL洗涤，无水Na2 SO4 干燥.减压浓缩至13.5mL，搅拌下滴加干燥乙醚90mL，析出白色沉淀.用砂芯漏斗过滤收集沉淀.滤液减压蒸去溶剂得粗产物.用硅胶作吸附剂，正己烷-乙酸乙酯（7∶3）作洗脱剂，对粗产物进行柱层析，得纯品198mg.
1.2.2 （S）-（+）-3-萘氧基-1，2-丙二醇（B）的合成 反应式如Fig2所示.在50mL三口圆底烧瓶中先后加入K2 OsO2 （OH）4 1.5mg（0.004mmol），K3 Fe（CN）6 0.98g（3.0mmol），K2 CO3 0.41g（3.0mmol），DHQD-PHAL-OPEG-OMe0.55g（0.10mmol），t BuOH5.5mL和h3 O5.5mL.室温下机械搅拌至固体全溶.将溶液冷却至0℃，加入萘基烯丙基醚184mg（1.0mmol），同温下继续搅拌24h.加入Na2 SO3 1.5g，缓慢升至室温，继续搅拌1h.向反应液中加入Ch3 Cl2 10mL，分出有机层，水层再用Ch3 Cl2 萃取（5mL×3）.合并有机层，用无水Na2 SO4 干燥，减压浓缩至15.2mL，搅拌下滴加干燥乙醚90mL，析出白色沉淀.用砂芯漏斗过滤收集沉淀.滤液减压蒸去溶剂得粗产物.用硅胶作吸附剂，正己烷-乙酸乙酯（1∶6）作洗脱剂，对粗产物进行柱层析，得纯品201mg.
图1 － 图3 略
1.2.3 （R）-（-）-1-苯基-1，2-乙二醇（C）的合成 反应式如Fig3所示.在50mL三口圆底烧瓶中先后加入K2 OsO2 （OH）4 1.5mg（0.004mmol），K3 Fe（CN）6 0.98g（3.0mmol），K2 CO3 0.41g（3.0mmol），DHQD-PHAL-OPEG-OMe0.55g（0.10mmol），t BuOH5.5mL和h3 O5.5mL.室温下机械搅拌至固体全溶.将溶液冷却至0℃，加入苯乙烯115μL（104mg，1.0mmol），同温下继续搅拌24h.加入Na2 SO3 1.5g，缓慢升至室温，继续搅拌36min.向反应液中加入Ch3 Cl2 10mL，分出有机层，水层再用Ch3 Cl2 萃取（5mL×3）.合并有机层，用无水Na2 SO4 干燥，减压浓缩至13mL，搅拌下滴加干燥乙醚90mL，有白色沉淀析出.用砂芯漏斗过滤收集沉淀.滤液减压蒸去溶剂得粗产物.以硅胶作吸附剂，正己烷-乙酸乙酯（1∶1）作洗脱剂，对粗产物进行柱层析，得纯品120mg.
1.2.4 （1R，2R）-（+）-1，2-二苯基-1，2-乙二醇的手性高效液相色谱分析 采用Chiracel OJ手性柱（250mm×4.6mm），以正己烷-异丙醇（4∶1）为流动相，流速0.6mL・min-1 ，检测波长UV254nm，Turbochrom4数据处理，保留时间:12.2min（右旋体）;13.8min（左旋体）.
1.2.6 R-（-）-1-苯基-1，2乙二醇的手性高效液相色谱分析 采用Chiracel OB-H手性柱（250mm×4.6mm），以正己烷-异丙醇（9∶1）为流动相，流速0.5mL・min-1 ，检测波长UV220nm，Turbochrom4数据处理，保留时间:13.9min（右旋体）;17.7min（左旋体）.
2 结果
2.1 化合物A ［α］25D +93.5（c1.0，EtOH）;ee值99%;1 H NMR（400MHz，CDCl3 ）:δ2.58（brs，2H），4.72（s，2H），7.12-7.25（m，10H）.
2.2 化合物B ［α］25D +6.10（c1.0，MeOH）;ee值90%;1 H NMR（400MHz，CD3 OD）:δ3.73-3.84（m，2H），4.12-4.25（m，3H），6.91（d，J=7.21Hz，1H），7.34-7.48（m，4H），7.78（d，J=8Hz，1H），8.29（m，1H）.
2.3 化合物C ［α］25D -58.00（c1.0，CHCl3 ）;ee值82%;1 H NMR（400MHz，CDCl3 ）:δ3.27（s，2H），3.59-3.72（m，2H），4.78（dd，J=3.0，8.8Hz，1H），7.28-7.36（m，5H）.
3 讨论
迄今为止，商品化的用于AD反应的手性锇催化剂均是一次性使用的，其成本偏高.我们采用自己合成的聚乙二醇单甲醚负载的手性配体与锇化合物原 位配合成手性催化剂用于AD反应.反应结束后，通过萃取、沉淀和过滤可回收催化剂，有利于降低反应成本.
DHQD-PHAL-OPEG-OMe/OsO4 在t BuOH/h3 O（1∶1）中极易溶解，可均相催化AD反应，其催化活性及立体选择性优于相应的非均相催化剂.
反式二苯乙烯的AD反应需加适量甲磺酰胺以促进过渡态水解释放出产物;而萘基烯丙基醚和苯乙烯的AD反应在不加甲磺酰胺的情况下即可顺利进行.
本实验中反式-1，2-二取代烯烃的立体选择性优于单取代烯烃，与相应小分子催化剂规律一致.
在反应的后处理过程中，用于沉淀配体的乙醚须经干燥处理，否则析出的配体将以软固体的形式附着于瓶壁，不利于过滤回收.
Sharpless等利用手性色谱法测定A，B，C三种手性二醇的光学纯度时，是先用手性试剂将二醇衍生，然后采用手性柱对衍生物进行分离以确定对映异构体的相对含量［8］ .我们分别采用Chiracel OD，OJ和OB-H三种手性柱直接分离A，B，C的对映异构体，确定了各自的光学纯度，使分析方法大大简化.
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