基于1,3-丁二烯仲醇的全合成反应研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1）手性螺环的研究现状

自从20世纪60年代knowles^[1]和horner^[2]各自独立采用手性单磷配体替代wilkinson催化剂[rh(pph₃)₃cl]中的三苯基膦，实现首例均相不对称氢化以来，这一研究领域得到快速发展，许多高效手性催化剂被开发出来^[3]。发展新颖、高效手性催化剂，需要寻找合适的手性配体骨架，以便于手性配体在反应底物周围构建一个有效的手性环境，使得不对称催化反应具有高对映选择性。正因如此, 设计和发展新型高效的手性配体及其催化剂始终是不对称催化反应研究的核心内容^[4]。

1900年,baeyer^[5]提出用螺环烷(spirocyclane)命名那些双环共用一个碳原子(螺碳,spiro carbon)的双环烃类化合物,由于当时对碳原子的四面体结构并不了解,故baeyer将这类化合物比喻为“8”字形饼干。实际上在自然界中普遍存在含有螺环结构单元的分子，而且其中两个环是通过σ-键连接在一个季碳中心上，且分别处于相互垂直的平面内，这样一个刚性结构限制了螺环化合物的两个环的自由旋转。当环上有取代基后便有了轴向手性，所以螺环化合物非常稳定，不会发生消旋化，因此，螺环化合物，特别是具有c₂对称性的螺环结构是十分理想的手性配体骨架^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

设计思想：通过文献调研，我们发现手性二氧螺环27是合成手性螺环配体的一类重要物质，但是通过合成得到的二醇化合物22产率和ee值不高，且用于合成手性1,3-丁二烯仲醇的原料高联烯基频哪醇硼酸酯合成较难。基于上述原因，本论文拟采用苯丙醛与1,4-二溴-2-丁炔在锌催化下合成1,3-丁二烯仲醇类化合物，同时对已有的路线进行优化，将二醇化合物22进行手性拆分以期获得光学纯的手性二醇，在此基础上开展对手性螺环化合物的合成研究^[17]。

研究内容与技术方案：

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅相关文献资料，了解课题背景和意义，明确研究内容，掌握1,3-丁二烯仲醇化合物和螺环化合物的不同合成方法，通过研究其反应活性，确定实验方案，完成开题报告。

第5-11周：进入实验室，采用苯丙醛与1,4-二溴-2-丁炔在锌催化下合成1,3-丁二烯仲醇化合物，改变反应条件（反应温度，反应溶剂，催化剂结构的优化等），探索最佳反应条件，并在此基础上开展对手性螺环化合物的合成研究，完成相关多步合成反应。

第11-14周：完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] knowles. w.-s.;sabacky, m. j, j. chem. soc. chem. commun. 1986, 1445.

[2]horner. l.; siegel, h.; buthe, h.; angew.chem. int. ed. engl. 1986, 7, 942

[3]丁奎玲，范青华.不对称催化新概念与新方法[m]. 北京: 化学工业出版社, 2009.