新型非血红素铁配合物的合成及其在不对称环氧化反应中的应用研究

The Chiral epoxy compounds are commonly found in numerous natural products and synthetic drugs. Their use as intermediates in organic synthesis is quite diversified, and have emerged as an important transformative tool for the synthesis of medicine, pesticides and fine chemicals. This project intends to synthesis a series of novel non-heme iron complexes derived from bis-amidines and investigate their catalytic application in the asymmetric epoxidation. The presence of asymmetric amidine ligand coordinated to the iron (II), allows a better modulation of the electronic and steric properties of the non-heme iron (II) complexes. Such complexes may performed better catalytic activity and higher selectivity for the asymmetric epoxidation of the terminal alkene..In addition, the novel non-heme iron (II) complexes will further enrich the chemistry of iron (II) derivatives, and is expected to be an excellent catalyst in oxidation chemistry.

手性环氧化合物不仅广泛存在于具有生物活性的化合物中, 而且是一种重要的有机反应中间体, 在医药、农药、香料等精细化学品的合成上具有非常重要的意义, 因此手性环氧化合物的制备反应作为有机合成的一种重要方法而得到了广泛关注。目前此类化合物的“绿色”合成具有一定的局限性。本项目拟合成一系列非血红素手性四氮铁配合物，并研究其在不对称环氧化反应中的应用。手性四氮双环二脒配体是由手性环状亚胺醚与（手性）二胺的缩合反应而得到，即可多个部位可以调换，这将直接影响配合物的电子效应和空间位阻特性，此类配合物可能对末端烯烃的不对称环氧化反应表现出优越的催化活性和突出的选择性。另外，新型非血红素铁配合物的研究将进一步丰富铁配合物的种类，并有望成为一类优异的催化剂在各类相关氧化反应中得到广泛的应用。

本项目研究了非血红素铁配合物的合成及其催化性能研究。首先以成功的合成了不同结构的桥连双脒配体，并与铁(II)盐进行配位后得到相应的新型四氮非血红素铁配合物，其产率为在25-50%左右，虽然多次对配体的结构进行改造和尝试了不同的反应条件没能把产率提高。然后我们把这些配合物做为催化剂应用在各种烯烃的不对称环氧丙烷化反应中，结果发现此类催化剂对反应的活性一般，用邻氯过氧苯甲酸和过氧化氢作为氧化剂时可以得到中到较高产率的目标化合物。但是反应的对映选择性普遍很低没能得到满意的结果。因此在项目资助期内，研究内容稍有调整。主要研究内容包括；新型非血红素铁配合物的合成及其催化活性研究；铁催化叔胺的C-N交叉脱氢偶联反应研究；磺酰脒（胍）类化合物的合成及其反应机理研究和无金属参与的叔胺的交叉偶联反应研究等。总而言之，通过该项目的执行，在非血红素铁配合物的合成，铁催化氧化交叉偶联反应，磺酰脒类配体的合成以及C(sp3)-H键的活化及官能化等研究领域的进一步发展做出了一定的贡献。.在该项目资助下，共完成并发表研究论文9篇（已发表SCI论文6篇，核心期刊论文2篇；已投稿SCI论文1篇）；培养硕士研究生6名，本科生10多名；参加国内学术会议一次。