(S)-2-吡咯烷基甲醇衍生物催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

采用以L-脯氨酸为原料合成的5种手性β-氨基醇作为有机小分子催化剂,用于催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应。考察了影响对映选择性的催化剂结构、氧化剂种类、溶剂、反应温度等因素。结果表明,催化剂的结构、氧化剂的种类、反应的溶剂对对映选择性和化学产率影响较大,而反应温度在室温至-20℃范围内,对反应的对映选择性和化学产率影响不明显。当以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂、正己烷为溶剂、在室温下、以(S)-2-吡咯烷-α,α-二(α-萘基)甲醇(2b)作催化剂时,所得环氧化物的对映体过量最高为84.6%e.e.,产率最高为89.7%。通过1H NMR对所得环氧化物4的结构进行了表征,并利用手性色谱柱通过高效液相色谱法(HPLC)对产物4的对映体过量进行了测定。     

手性Salen配合物水解拆分环氧氯丙烷的动力学

在立体控制合成有机化合物方面,环氧化合物是一类极有价值的中间体,其中以外消旋混合物形式存在的端基环氧化合物因其价廉易得更是备受关注. 在试图获得高光学纯形式环氧化物的研究中,Jacobsen等[1]对消旋的端基环氧化物的水解动力学拆分(HKR)反应,取得了令人鼓舞的结果,获得了高立体选择性和高产率的手性环氧化物(Y=44%,e.e.＞98%)和1,2-二醇化合物(Y=50%,e.e.=98%). 在该项研究中,水是唯一的试剂,手性Salen-CoⅢ显示出良好的催化性能,并得到反应速率与催化剂浓度的平方成正比的反应动力学结果. Jacobsen等[2]又将手性Salen-CoⅢ催化剂固载于聚苯乙烯树脂和硅胶上,用于催化HKR反应,产物的对映选择性又获得进一步提高(Y=41%,e.e.=99%);他们提出了与Salen-CrⅢ配合物催化TMSN3(三甲基叠氮基硅烷)开环环氧化物相似的双金属协同作用机理[3]. 近年来,Salen金属催化的HKR反应广泛地用于高光学纯药物中间体和天然产物的制备. 首先,Jacobsen等[4,5]成功地利用HKR反应高选择性地制备合成出多种β-肾上腺素的关键中间体,并完成了天然产物Muconin的首次全合成. 随后,Gurjar等[6]和Gandour等[7]也通过HKR反应合成了一些在天然产物及药物分子不对称合成中有广泛应用的中间体. 在国内,上海有机化学所的戴立信等[8]利用HKR反应成功地合成了三种β-肾上腺素的构建模块. 吴毓林等[9,10]则通过HKR反应完成了天然番茄枝内酯类化合物4-Deoxyannomontacin的全合成. 所有这些工作,或是重在提高产物的对映体过量及催化剂的活性,或是重在HKR反应在天然产物及药物化学合成中的应用. 由于对外消旋环氧化物的水解拆分反应机理缺乏详细的研究,从而限制了对新型催化剂的开发及对现有催化剂的改进. 本文以各类手性Salen金属配合物为催化剂,通过对水解拆分环氧氯丙烷反应动力学的研究,考察了浓度、温度、催化剂种类对HKR反应的影响,得到一些反应动力学规律;根据动力学实验数据,进一步证实了环氧氯丙烷的水解拆分反应属于双金属催化的过程.     

含高碳糖结构片段的β-氨基醇化合物的合成研究

许多β-氨基醇化合物如β-受体阻滞剂、肾上腺素、麻黄碱等均具有重要的生物活性.因此,在分子中引入β-氨基醇片断,是改变生物活性的一种重要方法,此外,β-氨基醇化合物作为手性催化剂还广泛应用于许多不对称反应中,并且具有较高的对映选择性[1].另外,在不对称还原[2]及不对称[1 2]加成[3]等反应中,也可获得较高的ee值.因此,制备手性β-氨基醇化合物具有重要意义.迄今为止,研究得较为成熟、催化效率较高的手性β-氨基醇催化剂主要有樟脑衍生物和麻黄碱衍生物两大类.其它还包括一些生物碱、季铵盐、二茂铁衍生物和含氮杂环化合物等.     

基于分子内Heck反应合成1-氨基茚满类化合物的研究

1-氨基茚满类化合物广泛存在于天然产物和药物分子中,通过aza-Barbier反应和分子内Heck偶联反应可以高化学选择性、高效合成这一结构单元;同时基于这一策略合成了高光学活性的3-亚甲基-1-氨基-2-茚满醇化合物.产物构型通过核磁、单晶衍射等进行了表征,光学活性通过手性HPLC进行了表征.     

RuPHOX-Ru催化的手性γ-氨基醇的不对称氢化合成

研究了双反应活性中心手性二茂钌催化剂RuPHOX-Ru催化的一系列潜手性β-酰亚胺酮的不对称氢化反应.在优化的反应条件下(无水Na2CO3为碱,乙醇为溶剂),几乎所有的反应都可定量地转化为相应的手性γ-酰亚胺醇产物,且产物的对映选择性最高可达98%ee.产物的结构进行了充分的表征,且绝对构型也得到了确认.报道的β-酰亚胺酮的不对称氢化反应不仅简洁高效,且产物可通过简单的转化得到一系列手性γ-伯胺醇.     

基于D-葡糖胺的手性β-氨基醇的合成

手性氨基醇作为催化剂广泛应用于多种不对称合成反应中。以D-葡糖胺为原料设计合成一系列新型手性β-氨基醇。D-葡糖胺首先与氯甲酸甲酯缩合,再先后经过甲基化、苄叉保护、碱性水解反应,得4,6-O-苄叉基-2-脱氧-2-氨基-α-D-吡喃葡萄糖甲苷,进一步将其通过N-烃化反应或N-磺酰化反应合成得手性β-氨基醇。产物结构经1H NMR,13C NMR和MS表征确证。     

1,2-苯基异噁唑为氮源的铜催化苯乙烯不对称硼胺化

报道了一种以手性亚砜膦配体/铜络合物为催化剂的苯乙烯不对称硼胺化反应.该方法以联硼酸频哪醇酯（B₂pin₂）为硼源,以商业可得的1,2-苯基异噁唑为亲电氮源,合成了一类β-氨基硼酸酯类化合物,目标产物可以方便地转化为β-硼酯伯胺化合物,为结构多样的手性氨基化合物合成提供了一条技术途径.     

CBS法合成光学活性二茂铁基醇

以非天然氨基酸合成的手性β-氨基醇(4a～4c)为催化剂，用于不对称硼烷还原反应来合成光学活性的二茂铁基醇(1a～1e)，对映体过量值高达96%。     

钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸（英文）

作为一类重要的含氮杂环化合物, 3-氨基-2-二氢喹啉酮结构存在于一些药物和生物活性分子中.目前还没有手性催化的方法直接合成无保护基的此类结构.在过渡金属的催化作用下,乙烯基苯并噁嗪酮脱除一分子二氧化碳,生成的两性离子中间体可以参与多种反应合成含氮杂环化合物.我们设想乙烯基苯并噁嗪酮和2-氨基丙二酸酯直接发生不对称烯丙基化反应/去对称化反应,则可直接实现无保护基2-喹啉酮骨架环状氨基酸的手性合成.然而2-氨基丙二酸酯作为亲核试剂时,如何实现碳选择性进攻而不是固有的氮选择性进攻将成为此反应中一个重要挑战.本文通过钯催化的不对称烯丙基化/去对称化反应合成具有2-喹啉酮骨架的环状氨基酸.采用手性膦配体与钯作为催化剂,成功实现了乙烯基苯并噁嗪酮与2-氨基丙二酸酯的不对称α-烯丙基取代反应.随后无需提纯,烯丙基取代产物直接在三氟乙酸的作用下,发生分子内的去对称化内酰胺化反应,最终生成具有无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸产物.该催化方法反应条件温和,催化体系简单高效(钯催化剂负载量可降低至1 mol%,非对映选择性可高达15/1,对映选择性高达96%ee),并且具有良好的官能团兼容性.经盐酸处理...     

不对称Petasis反应在手性胺类化合物合成中的应用

手性胺类化合物广泛存在于天然产物、药物分子和多功能材料中, 而且作为重要中间体、催化剂和手性辅剂在有机合成中也有广泛的应用, 因此, 发展高效的方法合成各种手性胺化合物及相应的骨架结构具有重要的科学意义和应用价值. 有机硼试剂、胺和羰基化合物参与的不对称Petasis三组分反应是构建手性胺及其衍生物最简洁、高效的方法之一. 近年来, 利用该策略来构建手性胺类化合物引起了广泛的关注. 文章综述了不对称Petasis反应合成手性胺类化合物的近期研究进展, 主要包括手性胺源、手性羰基化合物和手性硼试剂参与的底物诱导的不对称Petasis反应, 以及手性催化剂促进的不对称Petasis反应, 并对该领域的挑战和未来发展方向进行简要讨论.     

路易斯酸催化烯基醚与胺缩醛和醇反应合成β-氨基缩醛

发展了一种路易斯酸催化的烯基醚,胺缩醛和醇的3组分反应一步合成β-氨基缩醛的方法.这一合成过程使用廉价的氯化镍作路易斯酸催化剂,反应条件温和,操作方便,得到的目标产物收率最高可达91％.     

手性有机硅化合物 II.手性烯丙基硅烷与醛类化合物的不对称合成反应

由(-)-β-蒎烯合成了(-)-二甲基烯丙基(7,7-二甲基降蒎烷基)硅烷(1). 1和一系列醛反应可以得到手性高烯丙基醇(3). 反应有一定的对映异构体选择性. 产物的构型与使用的催化剂有关. 应用此反应合成了有光学活性的4-辛基-γ-内酯.     

亮点介绍

手性路易斯碱催化的α-乙酰氧基-β-烯胺酯的不对称氢化硅烷化反应:光学活性α-羟基-β-氨基酸衍生物的合成Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,7304～7307光学活性的α-羟基-β-氨基酸片段广泛存在于天然产物以及生理活性物质中,是一类非常重要的化合物,其中最具代表性的就是紫杉醇侧链及其类似物.因此,光学活性α-羟基-β-氨基酸衍生物的合成引起了广泛而持久的兴趣,多年来众多研究小组发展了多种高效、高选择性的合成方法.最近,中国科学院成都有机化学研究所张晓梅等设计了一类α-乙酰氧基-β-烯胺酯底物1,并以新型路易斯碱催化剂2催化其不对称氢化硅烷化反应,以较高的对映选择     

手性胍催化酮与1,4-二噻烷-2,5-二醇的串联反应

合成了三种轴手性多氢键胍催化剂,并将其用于催化α,β-不饱和酮和1,4-二噻烷-2,5-二醇的不对称Sulfa-Michael/Aldol串联反应。研究表明:在室温(25℃)时,2mL THF作为溶剂,轴手性胍(1c)作为催化剂,催化剂1c用量为10mol%,能较好地串联该反应,并以较好的收率(75～88%)和较高的对映选择性(80～89%ee)以及较好的非对映选择性(94∶6 dr)获得了目标产物。     

二醇的单保护反应研究进展

综述了近年来二醇的选择性单保护反应的方法, 包括对称二醇的单醚化反应和单酯化反应, 不对称二醇的选择性单醚化反应和单酯化反应, 手性化合物中二醇的选择性单保护反应, 手性试剂和生物催化剂在二醇的选择性单保护反应中的应用. 另外, 还讨论了二醇的选择性单保护反应在天然产物合成中的应用.     

镍催化的烯基醚，胺缩醛和醇的双官能团化反应合成β-氨基缩醛

发展了一种路易斯酸催化的烯基醚,胺缩醛和醇的三组分反应一步合成β-氨基缩醛的方法。这一合成过程使用廉价的氯化镍作路易斯酸催化剂,反应条件温和,操作方便,得到的目标产物收率最高可达91%。     

铱催化不饱和杂环羧酸的不对称氢化反应研究

手性杂环羧酸是很多手性药物的重要合成中间体,也是多种天然产物的核心骨架.对不饱和杂环羧酸的不对称催化氢化是合成手性杂环羧酸最高效的方法之一.虽然人们已经发展出很多高效的手性催化剂实现了多种链状不饱和羧酸的高对映选择性氢化反应,但是对环状不饱和羧酸的不对称催化氢化很少有成功的例子报道.最近,南开大     

高对映选择性的有机催化的二氟烯醇硅醚与β,γ-不饱和-α-酮酸酯的不对称Mukaiyama-aldol反应

首次研究了二氟烯醇硅醚1与β,γ-不饱和酮酸酯2的反应.发现不论使用叔胺或叔胺-氢键给体双功能催化剂,均专一地发生Mukaiyama-aldol反应生成相应的叔醇3.利用手性氢化奎宁衍生的双功能脲催化剂11高对映选择性地实现了这一反应,为合成α-二氟烷基取代的手性叔醇提供了一种新方法.不同芳基取代的二氟烯醇硅醚以及γ位不同芳基取代的酮酸酯化合物均反应良好.在所考察的15个例子中,反应产率中等到良好(44%～81%),对映选择性中等到优秀(72%～96%).反应产物可方便转化为二氟烷基取代的手性二醇或三醇化合物.     

手性醇的高效不对称催化氢化合成

<正>手性醇是一类非常重要的手性化合物,它是合成手性药物、天然产物等的重要中间体。酮的不对称催化氢化反应是合成手性醇的最为经济且环境友好的方法之一,目前已经发展了很多用于酮的不对称氢化反应的手性催化剂,但是,真正高效的手性催化剂还很少。我们在研究酮的不对称催化氢化反应过程中,发现手     

高分子(纤维)负载手性氨基醇的合成及其催化二乙基锌对苯甲醛的不对称加成

合成了一种高分子纤维负载手性氨基醇催化剂, 并将该高分子纤维负载手性氨基醇用于催化二乙基锌对苯甲醛的对映选择性加成反应, 发现高分子纤维负载的手性氨基醇比树脂负载手性氨基醇的催化效果要好, 所得产物化学收率提高34%, 光学收率提高近9%. 该高分子纤维负载手性氨基醇可重复使用5次以上. 用比较纤维催化剂在催化反应前后的SEM照片方法, 证实了重复使用时催化效率下降的原因是有部分催化剂流失.