噁唑啉配体钳形金属络合物的合成及在有机反应中的初步应用(3)
1.2.2 双噁唑啉配体的合成方法
国内外各大研究机构已经报导了许多关于手性双噁唑啉配体的合成方法，主要分为两种，第一是由腈基转化为噁唑啉环，第二是由羧基转化为噁唑啉环。
(1)由腈基转化为噁唑啉环
2,6-二乙腈吡啶作为起始物，把吡啶环插入Pybox骨架中，氯苯为溶剂，在ZnCl2存在下与三倍乙氨醇回流得到单一产物[12]。
图1.3 腈基转化为噁唑啉环反应式
(2)由羧基转化为噁唑啉环
由羧基转化为噁唑啉环，也是本文中使用的方法。路线主要是先将羧基与氯化亚砜反应得酰氯，然后将得到的酰氯酰胺化，主要是和各类制备的氨基醇反应，再将酰胺经过活化剂活化或者是发生关环反应得到相应的噁唑啉配体。主要的活化试剂有SOCl2、Me2SnCl2[13]和BF3OEt2[14]等，其中较广泛应用的为氯化亚砜。
图1.4 羧基转化为噁唑啉环反应式
1.2.3 β-氨基醇的合成方法
手性双噁唑啉配体上的取代基大部分是来自于取代的β-氨基醇。利用其不同的制备方法，可以在两个噁唑啉单元的4位或5位引入各种不同的取代基。由此可见无论哪种方法，β-氨基醇的制备是一个极为关键的合成步骤。β-氨基醇可以直接提取一些天然产物得到，也可以通过化学反应制备。目前常见的制备方法有以下几种:
(1) α-氨基酸还原
自然界存在大量的α-氨基酸，如丙氨酸、亮氨酸及苯基甘氨酸等，都是制备β-氨基醇的好材料，可以在THF中由LiAiH4还原制得[15]。
图1.5 α-氨基酸还原反应式
也可以在NaBH4--H2S04体系中还原氨基酸制得[16]。
图1.6 在NaBH4--H2S04体系中还原氨基酸反应式
或由NaBH4和I2还原氨基酸到氨基醇[17]。
图1.7 由NaBH4和I2还原氨基酸
(2)羧酸α叠氮化／还原
Denmark[18]等利用Evans不对称叠氮化反应，先将取代羧酸的α位叠氮化，然后在Pt02和甲醇的存在下，利用高压氢气将α叠氮醇还原为β-氨基醇，最后的产率可达99％(R=CPh3)。
1.2.4 吡啶-2，6-双噁唑啉金属配合物及其应用
当两个噁唑啉环间的连接基为吡啶环时，所形成的配体为吡啶-2．6-二噁唑啉，由于吡啶环上氮原子的存在，使其成为较为广泛应用的三齿配体。1989年，Nishiyama[10]第一次合成此类配体并将其配合物RuCl3(Pybox)应用到苯乙酮的氢化硅烷化反应中，得到了很好的催化活性，开创了此类配体及其金属配合物在不对称催化方面应用的先河。此后，越来越显示出其广泛的应用前景[11]。
20世纪90年代以来，亚铜离子、铜离子、铁离子、镁离子、镍离子、钴离子、铅离子、锡离子子、锌离子、金离子、铑离子等金属离子相继被报道的可与双噁唑啉试剂形成配合物，并且作为催化剂用于催化不对称合成反应。 常用的成盐负离子有：卤素离子、醋酸根离子、CF3S03-、PF6-、SbF6-、BF4-等离子。这类金属配合物可由相应的金属盐和双噁唑啉试剂混合制得，但其具体制备方法随着金属离子、负离子、双噁唑啉试剂的种类不同而各有差异。
吡啶-2，6-双噁唑啉金属配合物主要分为两类：[L：Mn+]；1：1型和[L：Mn+]=2：l型。配体与金属盐形成配合物时有三种配位方式：(1)作为单齿配体，配体一个噁唑啉环上的氮原子与金属配位[19]；(2)作为两齿配体，配体中一个噁唑啉环上的氮原子与吡啶环上的氮原子与金属配位；(3)作为三齿配体，配体两个噁唑啉环上的氮原子与吡啶环上的氮原子与金属配位[20]。
有关二噁唑啉吡啶类配合物催化反应的研究，在1989年被Nishiyama第一次发表出来。当时Nishiyama用该配体催化了氢硅烷化的反应并取得了良好的效果。也是从那之后，金属噁唑啉吡啶类络合物开始获得众多化学家的关注，并随后被用在了碳氮杂环丙烷化反应、氧化反应、还原反应等许多反应的领域，并且取得了良好的催化效果。同时，这也使得二噁唑啉吡啶类配合物催化的反应进一步拓展到C-C键形成的反应中。