甾体不对称合成的研究10:若干单环和双环1,5-羟酮化合物经由氧化铝引起的分子内氧化还原(1,5-手性转移)

光学活性1,5-羟酮化合物5, 6a,b用中性氧化铝处理时, 发生了分子内氧化还原而生成相应的光学活性1,5-羟酮化合物8,9a,b和10a, b. 测定了这些化合物的光学纯度和绝对构型.     

(R)-或(S)-1,1''''-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐促进的C=N键的不对称硼烷还原

2002年初,我们首次发现具有O3NB骨架的手性螺硼酸酯对前手性酮、肟醚、亚胺的不对称硼烷还原及醛的烷基化反应显示出不对称催化活性[1].在前面的论文中,我们报道了此类手性硼化合物催化的前手性酮的不对称硼烷还原反应[2,3],在优选的条件下,(R)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-α,α-二苯基脯氨酯在THF中催化苯乙酮的硼烷还原给出92%对映体过量(R)-仲醇.作为这种研究的继续,在这里我们将报告(R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐[(R,S)-1或(S,S)-1]对具C=N键的前手性化合物不对称硼烷还原的催化作用.     

手性硼酸酯介入的不对称合成3(+):(R)-或(S)-1,1''-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐促进的前手性亚胺的不对称硼烷还原

手性螺硼酸酯(R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐[(R,S)-1或(S,S)-1]对前手性亚胺硼烷还原的不对称催化活性被观察到.在(R,S)-1或(S,S)-1存在下,由前手性二烷基酮或烷基苯酮与苯胺缩合生成的前手性亚胺在THF中被硼烷还原,高产率地给出手性仲胺,其对映体纯度高达74% ee.其中,三种手性仲胺[N-(2-戊基)苯胺,N-(3-甲基-2-丁基)苯胺和N-(4-甲基-2-戊基)苯胺]系首次合成.     

甾体不对称合成的研究II:若干消旋双环化合物微生物催化对映选择性还原

消旋双环化合物(±)-7a-甲基(或乙基)-4-氢(或3'-羧甲酯)-4,6,7,7a-四氢茚满-1,5-二酮(2)用啤酒酵母菌发酵得到光学活性还原化合物(1S,7aS)-1-羟基-7a-甲基(或乙基)-4-氢(或3'-羧甲酯)-5,6,7,7a-四氢茚满-5-酮(3),以及光学活性原料(7aR)-2。同时测定了化合物3的化学纯度以及绝对构型。     

甾体不对称合成的研究 11.若干消旋双环化合物微生物催化对映选择性还原

消旋双环化合物(±)-7a-甲基(或乙基)-4-氢(或3＇-羧甲酯)-5,6,7,7a-四氢茚满-1,5-二酮(2)用啤酒酵母菌发酵得到光学活性还原化合物(1S,7aS)-1-羧基-7a-甲基(或乙基)-4-氢(或3＇-羧甲酯)-5,6,7,7a-四氢茚满-5-酮(3),以及光学活性原料(7aR)-2。同时测定了化合物3的光学纯度以及绝对构型。     

一种简洁的(+)-新黄皮酰胺的全合成

从化合物5出发,首先通过C-3位羟基的转位反应制得(+)-新黄皮酰胺(1)的前体化合物4,然后经过酮羰基的还原反应合成得到(+)-新黄皮酰胺(1).提供了一种简洁的(+)-新黄皮酰胺的全合成路线.考察了化合物5中C-3位羟基的转位反应的实验条件.     

甾体不对称合成的研究——新光学活性合成原——(2R,3S)-( )-2-乙基-2-(3′-羰基-4′-烯)-戊基-3-乙酰氧基-环戊酮的合成

本文报道一个新的可以广泛应用于甾体全合成的光学活性合成原6的合成.从2-乙基-1,3-环戊二酮 8与 γ-羰基亚砜 12b反应所得之对称三酮 9b经啤酒酵母菌不对称还原得到(2R,3S)-(—)-羟基化合物14,从(2R,3S)-(—)-14所得的(2R,3S)-( )-16的甲磺酸酯或对一甲苯磺酸酯用三乙胺消除即得目的物(2R,3S)-( )-6.微生物不对称还原产生的14的绝对构型是把它转变成已知化合物(2R,3S)-( )-17而得到证明的。     

催化的外消旋环氧化合物不对称开环

用较易得到的(R,R)-1,2-二苯基乙二胺(DPEDA)与2-羟基-5-甲基-3-叔丁基苯甲醛缩合,得到手性Salen,再与Co络合,氧化后得到Salen型手性催化剂(R,R)-2.(R,R)-2可催化外消旋环氧化物的动力学水解拆分,所得手性二醇和手性环氧化合物对映体过量最高分别可达99%和92%.     

基于异噁唑酮类份菁染料的激发态分子内质子转移的研究

运用量子化学理论计算方法研究了3-甲基-4-(1H-吲哚-3-次甲基)-异噁唑-5-酮(A)及其衍生物份菁染料的激发态分子内质子转移性质.研究表明:在基态3种染料AH(R=H),AO(R=—O(H3))和AP(R=—O(H2Ph))只存在酮式构型,在激发态AH与AP存在酮式和烯醇式2种构型,而AO存在酮式、烯醇式和仲胺式3种构型.红外光谱表明化合物从基态跃迁到激发态存在分子内的氢键增强作用,势能曲线显示激发态的质子转移为放热反应且能垒较低,通过分析电子光谱得到具有较大斯托克位移的激发态分子内质子转移的荧光发射峰,前线分子轨道理论计算进一步说明了其质子转移的发生过程.     

Co(Ⅲ)(Salen)催化的外消旋环氧化合物不对称开环

用较易得到的(R,R)-1,2-二苯基乙二胺(DPEDA)与-2-羟基-5-甲基-3-叔丁基苯甲醛缩合,得到手性Salen,再与Co络合,氧化后得到Salen型手性催化剂(R,R)-2。(R,R)-2可催化外消旋环氧化物的动力学水解拆分,所得手性二醇和手性环氧化合物对映体过量最高分别可达99%和92%。     

多功能光学活性丁二醇衍生物的合成和结构

通过新的合成策略,以手性合成子3和具有生物活性的有机碱类化合物4为反应底物,利用Michael不对称加成反应,合成得到光学纯的5-(R)-［(1R,2S,5R)-(-)-氧基］-4-(R)-(杂环碱基)-2(5H)-呋喃酮(5). 加成物5通过还原反应得到了多功能光学活性的二醇类化合物6,产率为42%~82%,e.e.≥98%. 化合物6的化学结构得到了确认,其立体化学结构和绝对构型经X射线晶体学测定得到了确定.     

稠合四环噻嗪烷-4-酮衍生物的合成及其抗肿瘤活性

以叔丁氧羰基(Boc)保护的脯氨醛1、氨基酸酯盐酸盐2a～2d和巯基水杨酸3a～3b为原料,三组分一锅法得到苯并噻嗪烷-4-酮中间体.酸性条件下脱除Boc,分子内酰胺缩合制备稠合四环噻嗪烷-4-酮衍生物6～11.新生成手性碳(1-C)的构型通过H-1和H-2的偶合常数及X-ray单晶衍射确定.测试了化合物抗Hela和A549的肿瘤细胞增殖活性.结果表明,部分化合物具有中等的抗Hela细胞活性,其中(13a R,13b R)-1,2,3,13b-四氢苯并[e]吡咯并[2',1':3,4]吡嗪并[2,1-b][1,3]噻嗪-5,8(6H,13a H)-二酮(6b)的IC_(50)值为9.50μmol/L.所有化合物对A549的细胞没有抑制活性.     

甾体不对称合成的研究

(一)2-烷基-2-(3'-乙二醇缩酮丁基)-1,3-环戊二酮的不对称还原 甾体不对称全合成中一个重要中间体2可以由三酮化合物1经微生物不对称还原而得。为避免1在还原时所得的桥环副产物8,我们先将三酮1用乙二醇选择性地保护侧链羰基成3,然后将3用啤酒酵母还原,得到了光学活性化合物4而未分离到8。     

手性联萘酚衍生物的不对称合成及其对映体含量测定

使用(+)-苯丙胺和CuCl2.2H2O形成的配合物为手性催化剂,以3-羟基-2-萘甲酸甲酯(1)和2,7-萘二酚(2)进行反应,得到对映体过量的联萘酚衍生物2,2′,7′-三羟基-1,1′-联萘-3-甲酸甲酯(3),采用加入手性双噁唑啉噻吩化合物(4)为诱导试剂的1H-NMR的方法测定化合物(3)的ee值.     

含手性侧链结构的1, 5-二氮环辛烷的合成

手性α-氨基醇和原氯乙酸三乙酯作用,可同时分离得到两种手性侧链：酰胺醇(2a,2b)和恶唑啉(2c,2d);分别和1,5-二氮环辛烷反应,生成带手性侧臂的1,5-二氮环辛烷化合物(1a～1d),其结构经红外、核磁、质谱和元素分析等得到了证实。     

脯氨酸的双功能催化作用对制备光学活性环型羟酮的机理 研究

2-甲基-2-乙酰乙基-1,3-环戊二酮(1),在双功能催化剂L-(-)-脯氨酸的作用下,生成(+)-cis-9S-羟基-8S-甲基氢茚-1,5-二酮[(+)-2],化学产率100%,光学纯度93.4%e.e.;而在L-(+)-高脯氨酸的作用下,得到的是(-)-2,产率73%,光学纯度65%e.e..加一方面,3R-(醛丙硫基)-4-硫杂环已酮可差向异构的衍生物(7)分别在D-或L-脯氨酸催化下,所得到的都是呈右旋光性的非对映立体异构的产物(+)-cis-1,8-二硫杂-4R-羟基-9R,10R-十氢萘-5-酮[(+)-8],但从D-脯氨酸得出的光学纯度高得多,这些实验事实和反应机理均可以通过构象分析结合立体结构式得到合理的表达和解释。     

α,β-不饱和酮中C＝C双键的Ir催化的高对映选择性氢化

α-手性酮化合物是一类重要的合成中间体. 至今已有很多工作致力于在酮羰基α-位构建手性中心, 但由于产物易于消旋, 有效地不对称催化合成α-手性酮化合物的方法非常有限. 从结构看通过α,β-不饱和酮的还原是一个构建酮羰基α-位手性中心的直接方法, 但α,β-不饱和酮的还原往往是羰基而不是双键被还原. 中国科学院上海有机化学研究所侯雪龙小组发现, 利用Phosphinooxazoline (PHOX)为配体的Ir催化剂1能有效地催化氢化α,β-不饱和酮的碳碳双键, 反应可以在常压下进行, 产物ee值均大于97%. 这一方法提供了一个高效、简便的α-手性酮化合物的合成手段[在此论文寄至Angew. Chem.编辑部前一星期, 德国的Bolm, C.也投寄了相似工作: Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8920].     

(R)-(＋)-5-甲基-5-{4-[2-(2-(5-氯吲唑基))乙氧基]苄基}-2,4-噁唑烷二酮的合成及其绝对构型的确定

以(S)-(－)-1-苯乙胺为拆分剂对外消旋的α-羟基酸进行拆分, 得到手性α-羟基酯4, 再与尿素合环、脱甲基保护, 得到关键的手性中间体(R)-(＋)-5-甲基-5-(4-羟基苄基)-2,4-噁唑烷二酮(6). 将化合物6与甲磺酸酯(8)缩合即得具有全新化学结构的标题化合物9 (ee值100%), 其结构经1 H NMR和HRMS确证. 根据拆分盐3的单晶X射线衍射分析结果及由α-羟基酯4与尿素合环生成噁唑烷二酮的反应机理, 确定标题化合物9的绝对构型为R.     

1,5-苯并硫氮杂 -β-内酰胺衍生物的不对称合成及晶体结构

用(-)-4R-苯基唑烷酮为手性诱导试剂,N-端保护的N-乙酰氯与1,5-苯并硫氮杂反应合成了5个具有光学活性的1,5-苯并硫氮杂 -β-内酰胺衍生物,并通过1H NMR,MS,IR,[α]20 1)和元素分析对此类化合物进行了表征,用X射线衍射法确定了产物Ⅱb的立体结构.晶体X射线衍射分析结果表明,化合物Ⅱ b属单斜晶系,P21 21 21空间群,晶胞参数:Mr=553.05,a=1.229 3(2)nm,b=2.602 6(5)nm.c=1.014 6(2)nm,β=90°,V=3.246 1 nm3,Z=4,Dc=1.312 g/cm3,F(000)=1 344,R1=0.058 4,wR2=0.114 0.该化合物分子中七元杂环为类椅式构象,四元环上连接的两个取代基在环的同侧.     

螺环倍半萜(±)-茅苍术醇和(±)-沉香螺醇的改进合成

以2,4-二氧代戊酸甲酯(1)和1,5-二甲基-6-亚甲基环己烯(2)为原料,通过[2+2]光环加成和retro-Benzilicacid重排,合成了具有螺[4,5]癸烷结构的岩兰烷基本碳架的化合物3.用锌粉选择还原五元环上碳碳双键得螺环二酮(4),对环外羰基实施保护并将环上酮基转化为亚甲基得到重要的合成前体6,经与甲基溴化镁的格氏反应生成混合的标题化合物.利用羟基和异氰酸苯酯的反应生成一对N-苯基氨基甲酸酯异构体(12),二者分离后经四氢铝锂还原,完成了螺环倍半萜(±)-茅苍术醇和(±)-沉香螺醇的全合成.