对映纯(S)-(-)-和(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚的制备(武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072)摘要:本实验选用具有操作简单、原料易得、制备周期短、成本低廉、光学纯度和化学收率高的环硼酸酯法进行拆分制备。以此加强对有机立体化系基本概念的理解,进一步熟悉有机合成基本操作以及表征方法。最终制得对映纯(S)-(-)-和(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚分别为0.68g及0.30g,比旋光度分别为-32.84°和+9.75°。故可得出结论(S)-(-)-1,1’-联-2-萘酚产率为30.07%,光学纯度为92.52%;(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚产率为13.24%,光学纯度为27.46%。(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚纯度不高原因可能是其中有部分(S)-(-)-1,1’-联-2-萘酚混杂。关键词:手性化合物环硼酸酯法旋光度熔点中图分类号:O643文献标识码:A0引言手性化合物对生命科学、材料科学、信息科学等的发展有非常重要的意义。手性合成即不对称成和,是获取光活性化合物的重要手段,也是当代化学发展的前沿领域之一。对映纯(S)-(-)-和(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚是在不对称合成中广泛使用的手性配体和手性辅助剂,在众多不对称反应中都能显示出很高的手性诱导。就光活性的(S)-(-)-和(R)-(+)-1,1’-联-2-萘酚的制备而言,外消旋体拆分法[1]最具实际意义。其中,环磷酸酯法[2]应用较广,但此法制备周期长,反应需无水条件并需使用昂贵的氢化铝锂。本实验选用环硼酸酯法[3]。具有操作简单、原料易得、制备周期短、成本低廉、光学纯度和化学收率高的优点。1实验部分1.1试剂与仪器(1)试剂:硼酸,正丁醇,(S)-脯氨酸,外消旋1,1’-联-2-萘酚,甲苯,四氢呋喃,乙醚,石油醚(60-90°C),2mol/LHCl,1mol/LNaOH,金属钠,无水硫酸钠,无水氯化钙,无水硫酸镁pH试纸。(2)仪器WZZ-1S旋光仪一台,熔点测定仪一台,天平一台,水泵一套,磁搅拌器一台(含转子),电热套(可配用电磁搅拌)一套。100mL恒压滴液漏斗(19#´2)一只,25cm的韦氏柱一只(19#),油水分离器一只(19#´2),100mL三口瓶(19#´2)一只,100mL抽滤瓶一只,40mm布氏漏斗(或与抽滤瓶配套的40mm19#磨口的砂芯漏斗)一只,100mL,50mL和25mL圆底瓶(19#)各2只,蒸馏头(19#´2)一只,具塞油鼓泡器(19#)一只,回流冷凝管和直型冷凝管(19#´2)各一只,尾接管(19#´2)一只,250°C磨口温度计一只(14#),弯管塞(19#)一只,磨口塞(19#)三只,100mL分液漏斗一只,50mL、10mL量筒各一只,干燥管一只。脱脂棉或玻璃毛(布)适量。1.2实验步骤1.硼酸三丁酯的制备在一个装有分水器的50mL圆底烧瓶中加入硼酸(3.1g,0.05mol)和正丁醇(15g,约0.2mol),再加入15mL左右的甲苯,用电热套加热回流(冷凝管上面安装干燥管),直至不再有水馏出为止(约80min)。将反应物经25cm的韦氏柱(Vigreuscolumn)用油泵减压蒸馏,收集沸点230-235°C的馏分(22.74g,蒸馏时为三人合并一起蒸馏)。2.非对映1,1’-联-2-萘酚硼酸(S)-脯氨酸酐的制备在一只100mL的干燥三口烧瓶中加入外消旋1,1’-联-2-萘酚(2.98g,10mmol)、上面制得的硼酸三丁酯(2.40g,10.478mmol,约2.85mL)和干燥的甲苯(50-60mL)。在氮气保护下依次装上恒压漏斗(漏斗底部放适量脱脂棉或玻璃布,上面加入10g左右、豆粒大小的无水氯化钙)、回流冷凝管和具塞油鼓泡器。在搅拌下的同时加入1.21g碾细的干燥(S)-脯氨酸,溶液为白色浑浊状。搅拌并加热,约15min后,白色浑浊溶液变为黄色清液,搅拌同时加热回流3小时后,生成均相溶液,瓶底出现白色物质。冷至室温,过滤,固体用新鲜甲苯和乙醚洗涤,减压干燥,得到白色粉末状物质及米黄色块状有气孔的颗粒(研细),为非对映异构的(S,S)-和(R,S)-1,1’-联-2-萘酚硼酸脯氨酸酐混合物(3.14g),测熔点,备后用。3.1,1’-联-2-萘酚硼酸(S)-脯氨酸酐非对映体的分离将制得的1,1’-联-2-萘酚硼酸脯氨酸酐非对映体混合物(白色粉末状物质及白色块状有气孔的颗粒分别处理)转移至一只100mL的圆底烧瓶中,加入30mL四氢呋喃室温搅拌1h,过滤,固体用新鲜四氢呋喃洗两次(5mL×2),减压干燥,得到(S,S)-1,1’-联-2-萘酚硼酸脯氨酸酐(2.11g)。四氢呋喃母液为黄色溶液,...