手性钌螯合催化剂的合成及在α⁃羟基酯的动态动力学氢化反应中的应用

设计并合成了一系列基于(R)-2-(二苯基膦基)-1-苯基-N-(2′-吡啶甲基)-1-乙胺及其衍生物的手性钌螯合催化剂. 采用核磁共振波谱及高分辨质谱对其进行表征, 并给出单晶结构. 以α-羟基酯类化合物为研究对象, 通过酯的动态动力学氢化还原反应, 发展了一种合成手性二醇的方法.研究结果表明, 该催化体系能有效实现酯的氢化还原, 并获得一定的对映选择性.     

5(R)-(l-氧基)-2(5H)-呋喃酮与溴代丙二酸二乙酯的反应

研究了5(R)-(l-?氧基)-2(5H)-呋喃酮与溴代丙二酸二乙酯在无水K2CO3和相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)存在下,以乙腈为溶剂,在80℃下的反应及产物结构特征.在上述条件下得到了预期的具有两个乙酯基的手性环丙烷/丁内酯衍生物3,同时还得到了含有一个乙酯基的手性环丙烷/丁内酯化合物5以及少量的含溴产物6.通过对产物结构分析,提出了产物形成的可能机理.     

推-拉电子体系环丙烷的不对称合成及其对映选择性开环/环化反应研究进展

含有推-拉电子(DA)体系的张力环化合物,例如DA环丙烷,是非常有用的合成砌块,被应用于天然产物全合成以及合成具有生物活性的分子的研究中。 近年来,本课题组利用手性铜、镍等配合物为催化剂,一方面发展了一系列高效合成手性DA环丙烷的新方法;另一方面陆续实现了仲胺、醇、硝酮、氮杂亚胺叶立德、烯醇硅醚、吲哚等多种亲核试剂与DA环丙烷的高对映选择性开环/环化反应。 本文结合我们课题组工作综述了DA环丙烷化合物的不对称合成、开环/环化反应以及动力学拆分方面的主要研究进展并进行了展望。     

环状烯酮与环状1-氮杂二烯的非对映及对映选择性[4+2]环加成反应

有机胺能催化环状烯酮化合物在多个位点发生不对称合成反应. 最近,我们发展了手性伯胺催化β-取代2-环戊烯酮与从糖精衍生的1-氮杂二烯的α’,γ-区域选择性的[5+3]形式环加成反应. 这里我们将报道采用β-取代2-环己烯酮或β-未取代2-环戊烯酮时,在手性伯胺催化下却与相同1-氮杂二烯发生完全不同的α’,β-区域选择性的不对称[4+2]环加成反应,生成高度官能团化的手性[2.2.2]或[2.2.1]桥环骨架结构. 重要的是利用不同类型的手性伯胺催化剂能够实现非对映选择性的反转,分别制备高立体选择性的endo-或exo-环加成产物.     

(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺的不对称合成

以环己二胺作为手性源,与3,5-二叔丁基水杨醛经缩合反应制得Salen配体(R,R)-N,N'-二(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺(6);甘氨酸乙酯盐酸盐经重氮化和6与三氟甲烷磺酸亚铜催化的不对称环丙烷化反应制得(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸乙酯(9);9经水解、酰氯化和氨解反应合成了(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺,ee值82%,总收率55.4%,其结构经1H NMR和IR确证。     

钯催化烯丙基取代反应中手性配体的"甲基效应"

作为含氮手性配体研究的一部分［1］,最近我们报道了手性含氮双齿配体2(结构如Scheme 1所示)的设计合成及其在铜催化下的不对称环丙烷化反应中的应用［2］.     

微波辅助铜合成2-(N,N-二甲氨基)苯并噁唑衍生物

建立了一种简单实用、经济高效的以取代2-碘芳胺和N,N-二甲基氨基硫代甲酰氯为原料,以碘化亚铜为催化剂,吡啶为溶剂,100 ℃条件下,串联合成2-(N,N-二甲氨基)苯并噁唑衍生物的微波催化体系,合成了一系列中等至良好产率的2-(N,N-二甲氨基)苯并噁唑衍生物,最高产率达90%。     

5-羟基色胺受体激动剂(1R,2S)-(-)-2-(2-羟基苯基)-N,N-二丙基环丙胺的不对称合成

利用手性双唑啉与三氟甲磺酸亚铜催化2-甲氧基苯乙烯与重氮乙酸二环己基甲酯的不对称环丙烷化反应合成了手性环丙烷羧酸酯,用氢氧化钠对其进行选择性水解得到全反式环丙烷羧酸,其ee值经GC测定为88%.进一步经过Curtius重排、烷基化等反应及重结晶等步骤合成了光学纯的具有生理活性的环丙胺化合物1a和1b.     

不同取代位置的萘衍生两亲分子在气/液界面组装膜中的螺旋结构与圆偏振发光

Langmuir-Blodgett(LB)技术可在二维气/液界面上精确地控制分子之间的排列及堆积方式, 构建有序超薄膜及纳米组装体. 同时, 界面这一不对称环境也可有效放大组装体的手性信息, 实现超分子体系中的手性传递和手性放大. 本文研究了萘环取代位置不同的两种手性两亲分子——N,N′-双十八烷基-α-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(1NLG)和N,N′-双十八烷基-β-萘-L-氨基-谷氨酸二酰胺(2NLG)在气/液界面的铺展及组装行为, 发现同分异构效应影响了两亲分子在界面的排列, 1NLG组装形成了均一的纳米带状结构, 而2NLG则形成了左手螺旋结构, 并且2NLG薄膜表现出圆偏振发光(CPL)性质, 其不对称因子(g_lum)比三维体相组装体(超分子凝胶)大23倍, 表明界面促进了超分子手性的放大.     

手性3-溴-2(5H)-呋喃酮的合成及其串联的不对称Michael加成 反应的研究

研究了新的手性试剂,5-(l-孟氧基)-3-溴-呋喃酮(5a)的合成及其与亲核性醇发生的串联不对称双Michael加成/分子内亲取代反应。通过此反应,一举生成了四个新的手性中心,得到了一般方法难以合成的含有多个手性中心的丁内酯并螺－环丙烷类化合物8a～8d。详细报道了8a～8d的合成方法以及它们的[α]、IR、UV、^1^HNMR、^13^CNMR、MS、元素分析等结构分析数据。此不对称双Michael加成/分子内亲核取代反应可以为某些新的光学活性螺－环内丙烷类化合物以及某些复杂结构的分子提供合成策略。     

手性三齿席夫碱金属络合物催化的不对称反应*

各种手性三齿席夫碱与金属（钛, 铬, 钒, 铁, 铜, 铝）形成的络合物,在催化醛的硅腈化、Diels-Alder、Aldol、杂ene、硫化物的氧化等不对称反应中具有良好的催化活性和对映选择性;其中一些催化体系已成功的应用于天然产物的全合成中,该研究取得了系统性的研究成果。本文综述了手性三齿席夫碱金属络合物在不对称催化反应中的研究进展,同时,探讨了催化剂结构和反应条件对其催化活性和对映选择性的影响。     

Pincer ligands based on α-amino acids: III. New ligands based on 4-substituted phenols and their copper complexes. Enantioselective recognition of tyrosine

Reactions of L-methionine, L-serine, and L-valine with 5-substituted-2-hydroxybenzene-1,3-dicarbaldehydes gave a series of chiral Schiff base pincer ligands which were reduced to the corresponding diamines. The new Schiff base ligands reacted with copper(II) chloride to form dinuclear copper complexes which were found to be capable of recognizing tyrosine enantiomers in aqueous solution. The structure of the complexes was determined on the basis of their spectral parameters.     

Highly enantio- and diastereoselective Brassard type hetero-Diels-Alder approach to 5-methyl-containing alpha,beta-unsaturated delta-lactones

Two efficient new chiral copper (II) Schiff base complexes were developed for the highly enantio- and diastereoselective HDA reaction of Brassard type diene 1b with aldehydes, to afford the corresponding 5-methyl-containing alpha,beta-unsaturated delta-lactone derivatives in moderate yields, high enantioselectivities (up to 99% ee) and excellent diastereoselectivities (up to 99:1 anti/syn). On the basis of the absolute configuration of 4a-4j disclosed by X-ray diffraction and CD analysis, a possible transition-state model for the enantio- and diastereoselective catalytic reaction has been proposed.     

Chiral nucleophilic glycine and alanine synthons: nickel(II) complexes of Schiff bases of (S)-N-(2,4,6-trimethylbenzyl)proline (2-benzoylphenyl)amide and glycine or alanine

A new chiral auxilliary, (S)-N-(2,4,6-trimethylbenzyl)proline (2-benzoylphenyl)amide, has been synthesised as a potential building block for the preparation of chiral synthons of amino acids. The nickel(II) complex of its Schiff base derivative with glycine has been methylated with 97% d.e. (diastereomeric excess), whilst the nickel(II) complex of its Schiff base derivative with (RS)alanine has been ¹³C-methylated with 66% d.e.     

Carboxylate ion dependency in the Cu(II) catalysed asymmetric Henry reaction: Structural characterisation of a tridentate Schiff base complex containing a coordinated carboxylic acid

Six tridentate Schiff base ligands containing tertiary butyl or benzyl substituents were prepared from chiral amino alcohols and salicylaldehyde derivatives. The ligands were employed as catalysts for the Cu(II) catalysed asymmetric Henry reaction. It was discovered that when different carboxylate salts were used instead of copper acetate as the Cu(II) salt, significant changes in the enantioselectivity of the reactions were observed. Addition of Cu(OAc)₂ to the ligand prepared from salicylaldehyde and α,α‐diphenyl‐tert ‐leucinol resulted in the formation of dark green crystals. X‐ray structural analysis of these crystals showed that a square planar monomeric complex had been formed rather than the expected dimer. In the structure, the copper(II) centre is bonded to the tridentate ONO ligand and an acetate ion. There is a strong hydrogen bond between the protonated alcoholic oxygen of the Schiff base ligand and the uncoordinated acetate oxygen atom. These results, taken together, indicate that the carboxylate anion may be an important part of the active intermediate when this type of copper complex is used as a catalyst in the asymmetric Henry reaction.     

Enantioselective solution- and solid-phase synthesis of glutamic acid derivatives via Michael addition reactions

The enantioselective conjugate addition of Schiff base ester derivatives to Michael acceptors either in solution (56–89% e.e.) or on solid-phase (34–82% e.e.) gave optically active unnatural α-amino acid derivatives. The reaction was conducted in the presence of chiral, non-racemic quaternary salts derived from the cinchona alkaloids using neutral, non-ionic phosphazene bases.     

席夫碱Cu(Ⅱ)络合物的超分子螺旋手性及其手性光谱

本文通过不同的手性二胺(pn=1,2-丙二胺、chxn=1,2-环己二胺、dpen=1,2-二苯基乙二胺)与脱氢乙酸(dha)缩合,获得了N_2O_2型手性席夫碱配体(dha-en),进而合成了相应的三对手性席夫碱Cu(Ⅱ)络合物([Cu(dha-R/S-pn)](1a和1b)、[Cu(dha-R,R/S,S-chxn)](2a和2b)、[Cu(dha-R,R/S,S-dpen)](3a和3b),对其进行的固体和溶液电子圆二色(ECD)及溶液振动圆二色(VCD)光谱测试表明,这些化合物在固体和溶液状态下的金属中心的主要配位模式和绝对构型基本一致。此外,通过单晶结构分析发现:对于络合物2a/2b以及3a/3b,中心金属Cu(Ⅱ)除了与手性dha-en四齿配位外,还与相邻分子内酯环上的羰基发生弱的轴向配位形成一维超分子螺旋链,即实现了配位键构筑的席夫碱络合物的手性超分子自组装。本文对两对手性络合物2a/2b以及3a/3b的手性结构基元及其与超分子螺旋之间的关系进行了讨论。将本文所获实验VCD光谱数据与文献报道的相关数据进行比对分析,可以相互印证,并呈现一定的绝对构型关联规律且具有手性配位立体化学结构的指纹特征。     

手性席夫碱配合物用于催化不对称环氧化

手性席夫碱过渡金属配合物可以高效催化烯烃不对称环氧化反应,因此其合成及催化性能研究一直以来受到广泛的关注.本文较详细地综述了最近十年来合成的手性席夫碱过渡金属配合物及其对烯烃环氧化反应的催化性能的研究进展.重点讨论了新型的对称和非对称salen型配体过渡金属配合物的合成及其应用,分析探讨了手性席夫碱过渡金属配合物作为催化剂的优缺点、催化机理和未来发展方向.     

用手性Rh(Ⅰ)复合物由3-甲基-2-氧代丁酸多相光催化不对称合成L-α-缬氨酸

本文研究了在甲醇和氨水的水溶液里,手性的(+)-diop-Rh(Ⅰ)复合物(diop:2,3-邻-异亚丙基-2,3-二羟基-1,4-双(二苯膦基)丁烷)作为不对称催化剂,粉末半导体CdS、TiO₂、Pt/CdS和Pt/TiO₂为光催化剂,用500WXe灯光照10h,3-甲基-2-氧代丁酸光催化不对称合成L-α缬氨酸已经实现,光学纯度最高达64%e.e.。     

Acyclic stereoselective boron alkylation reactions for the asymmetric synthesis of beta-substituted alpha-amino acid derivatives

Optically active syn- or anti-beta-substituted-alpha-amino acid derivatives are prepared in 94 to >/=99% ee and 66-98% ds by reaction of the Schiff base acetate of glycine tert-butyl ester with chiral, nonracemic B-alkyl-9-BBN derivatives in the presence of the Cinchona alkaloid, cinchonidine (CdOH) or cinchonine (CnOH), base, and lithium chloride.