Phainanoids的4,5-螺环骨架的合成探索

本工作报道了用铑（I）催化芳基化环化反应和芳香亲核取代反应为关键步骤,合成天然产物Phainanoids的4,5-螺环骨架的探索.从已知化合物1出发,经过结构修饰得到炔酮5,在铑（I）催化条件下,与苯硼酸发生芳基化环化反应,构建了多取代环丁烯6.随后经过羟基保护和臭氧解反应得到α-烷氧基环丁酮8,其与格氏试剂9发生加成反应得到环丁醇10.最后在碱性条件下发生芳香亲核取代反应,在酸性条件下脱除乙氧基甲基（ethoxymethyl,EOM）和缩酮保护基,得到了4,5-螺环骨架结构18.格氏试剂9与邻烷氧基环丁酮8未能按照Cram's chelation模型进行与天然产物Phainanoids中螺环手性中心一致的立体选择性加成.综合文献报道和相关实验,可能的原因是：邻烷氧基环丁酮8的相对刚性结构,增加了镁离子与羰基氧原子和邻位烷氧基螯合过渡态的能垒;以及格氏试剂9中的氟原子与镁离子发生分子内螯合,抑制了镁离子与羰基邻位的烷氧基的螯合作用.     

Asymmetric Epoxidation of Terminal Olefins with Binaphthyl Strapped Porphyrin Catalysts: (‐( Stacking Interaction and Steric Effects on the Enantioselectivities

将两种具有相似手性联萘空腔的手性卟啉1b和2b作为催化剂,对苯乙烯衍生物及非芳香烯烃底物进行了催化不对称环氧化反应。应用理论计算方法研究了底物同两种催化剂之间的作用机理;应用1H NMR探讨了催化剂的手性空腔结构;结果表明芳香烯烃同催化剂的手性联萘基团之间的p-p相互作用是决定该类催化剂对映选择性的重要因素,同时催化剂手性结构的立体位阻效应使该类催化剂具有良好的ee值。     

不对称三烯胺催化的发展

手性胺可以与多不饱和羰基化合物原位生成三烯胺中间体,其给电子效应根据插烯规则可通过共轭不饱和体系传递,进而提高三烯胺体系的HOMO能量,并能够在远端β,ε-或δ,ε-位与多种缺电子烯烃发生Diels-Alder环加成反应。采用这种合成策略,可以制备许多结构多样和复杂的环状手性化合物。这种策略除了能够高效地在羰基化合物远端直接实现官能团化,更重要的是ε-反应位点即使距离催化剂手性中心达七个键之远,仍能获得优秀的立体选择性控制,这在不对称合成中具有重要的研究价值。本文将总结近年来不对称三烯胺催化机制的发现及发展,重点介绍2,4-二烯醛、多种二烯酮、含羰基芳香化合物经由三烯胺、交叉共轭三烯胺或形式三烯胺进行的不对称反应,并对手性胺催化的进一步应用进行展望。     

环戊叉基环戊酮的烷基化反应研究

研究了环戊叉基环戊酮与不同类型烷化剂的反应规律；讨论了不同催化剂对烷基化反应的催化性能，发现ＮａＮＨ２和ＮａＨ具有较好的催化作用；讨论了烷基化产物的结构，证实了烷基化反应发生在羰基的α双键碳原子上。     

由2-(1, 3-亚丙二硫基)亚甲基脂环酮出发合成共轭的烯酮硫缩醛

2-(1, 3-亚丙二硫基)亚甲基脂环酮(2')与甲基、丁基、仲丁基Grignard试剂经1, 2-加成反应得产物3, 3在酸的催化下脱水生成共轭的烯酮硫缩醛类化合物4。本实验提供了一条经由α-羰基烯酮环二硫代缩醛类化合物合成在有机合成中有重要应用的共轭烯酮硫缩醛类化合物的新途径。     

Grignard试剂与α-肉桂酰基环二硫缩烯酮的区域选择性加成反 应

乙基、丙基、丁基、苯基和苄基卤化镁等Grignard试剂与具有三个亲电中心的α-肉桂酰基环二硫缩烯酮类化合物2反应,加成反应发生在2中与芳基相邻的碳原子上,生成共轭加成产物3,反应具区域选择性。     

有机叔膦催化缺电子炔酯(炔酮)环加成反应研究进展

有机膦小分子催化剂是一类具有较强亲核性的路易斯碱,在有机合成研究领域具有广泛应用.缺电子炔酯或炔酮与叔膦发生亲核加成反应可以生成两性离子中间体,进而发生各种有机化学反应,包括异构化反应、α-、β-、γ-加成反应以及[2+2]、[3+2]、[4+2]环加成反应,其中环加成反应为构建各种药物分子、天然产物以及生物活性分子提供了有效的手段,因此研究有机膦催化缺电子炔酯(炔酮)的环加成反应具有重要的意义,综述了近年来有机膦催化缺电子炔酯(炔酮)环加成反应研究进展与应用.     

吡啶甲酸铑阳离子催化甲醇羰基化反应机理的理论计算

采用有效核近似从头算方法,在HF/LANL2DZ水平下用Berny优化法,对吡啶甲酸铑阳离子催化剂催化甲醇羰基化反应中各基元反应的中间体、过渡态和产物的几何结构进行了优化,过渡态结构通过振动分析进行了确认;计算了各反应的活化位垒.CH_3OH与CO在吡啶甲酸铑阳离子催化剂的作用下反应分4步进行:(1)CH3I氧化加成反应;(2)羰基重排反应:(3)羰基配位反应;(4)CH_3COI还原消除反应.对于各基元反应,CH3I氧化加成反应位垒最高(167.78kJ/mol),是整个反应过程的决速步骤;羰基重排反应和CH_3COI还原消除反应的活化位垒分别为110.67和62.94 kJ/mol,羰基配位反应的位垒为零.与[Rh(CO)_2I_2]-催化剂相比,吡啶甲酸铑阳离子催化剂具有相同的催化机理,但后者催化剂上各步反应的位垒较低.     

C2轴对称樟脑磺酰胺基醇配体催化环己烯乙炔对酮的不对称加成反应

应用C2轴对称的樟脑磺酰胺基醇配体和Cu(OTf)2催化带官能团的环己烯乙炔对酮的不对称加成反应. 芳香酮、脂肪酮和杂环酮都适用于此体系, 并且在室温下最高e.e.值约为89%, 其中脂肪酮首次被应用于此反应, 极大地扩展了底物的范围. 研究结果表明, 脂肪酮的立体位阻对反应的对映选择性起着至关重要的作用.     

功能化烯胺的合成(II):一锅法由缺电子烯烃合成相应的α-脱氢氨

建立了一锅法由缺电子烯烃合成相应α-脱氢氨的新方法.缺电子烯烃(包括α,β-不饱和酯和α,β-不饱和酮)与对甲基苯磺酰胺/NBS在二氯甲烷中,室温下铝粉催化,首先发生双键上的氨溴加成反应,得到邻位氨基溴化合物.氨溴加成产物不经分离,再在二氯甲烷/DMF(V∶V=1∶1)的混合溶剂中,在碳酸钾/硫脲的催化下,各种邻位氨基溴的酯和邻位氨基溴的酮均能被顺利地转化成相应的α-脱氢氨.共考察了27种缺电子烯烃的反应行为,最高收率可达97%,证明该方法具有广泛的适应性.对所有产物的结构分析证明(1H NMR),所得到的脱氢氨,其氨基均处在羰基的α-位,证明该反应具有区域专一性.     

SERS-HPLC联用技术对邻氨基苯硫酚与邻碘苯甲酰氯反应的监测

通过表面增强拉曼光谱(SERS)与高效液相色谱(HPLC)联用开展了在线监测催化剂对邻氨基苯硫酚(OATP)与邻碘苯甲酰氯反应的影响. 结果表明, 无催化剂时反应产物为1b{S-[2-(2碘苯甲酰氨基)苯基]-2-碘代苯硫酸盐}和2b{N,N′-[二硫(2, 1-亚苯基)]二(2-碘苯甲酰胺)}, 在醋酸铜催化下生成3b{10-(2-碘苯甲酰基)二苯并[b, f ][1, 4]硫氮杂-11(10H)-酮}; 无催化剂条件下经历亲核取代反应及硫自由基耦合的过程, 在醋酸铜催化下产物 1b 的结构发生变异生成3b. 所得结果与核磁质谱等常规非现场技术解析结构一致.     

五氧化二钒催化环己烯烯丙位氧化

 研究了以五氧化二钒为催化剂,以过氧化氢水溶液为氧源氧化环己烯. 考察了溶剂种类、溶剂用量、催化剂用量和反应温度等因素对催化剂性能的影响. 结果表明,常温下环己烯在此催化体系中主要发生烯丙位氧化反应生成环己烯酮. 溶剂的种类对催化活性和烯丙位酮式氧化的选择性具有较大的影响,丙酮是该反应的合适溶剂. 在丙酮与环己烯的体积比为4, 五氧化二钒与环己烯的质量比为1∶40, 过氧化氢与环己烯的摩尔比为3和反应温度为20 ℃的条件下,反应24 h后的环己烯转化率可达60%以上,环己烯酮选择性可达85%. 催化反应过程中丙酮可能与过氧化氢作用生成过氧化酮,从而进行氧转移,催化剂则经过V5+/V4+物种的循环使环己烯氧化成为环己烯酮等产物.     

功能化烯胺的合成(Ⅰ):混合溶剂中硫脲催化α,β-邻位氨基溴转变成α,β-脱氢氨

建立了一种简单有效的合成功能化烯胺的新方法.在有机小分子硫脲的催化下(50 mol%),在混合溶剂中[CH2Cl2/DMF=1∶1(V/V)],室温下各种α,β-邻位氨基溴的酮和α,β-邻位氨基溴的酯均能几乎定量的转变成相应的α,β-脱氢氨类化合物(收率90%～99%).硫脲催化邻位氨基溴转变成α,β-脱氢氨类化合物的新方法,具有反应条件温和、操作简便、收率高、催化剂廉价易得等特点.全文共考察了32种不同结构α,β-邻位氨基溴的酮和α,β-邻位氨基溴的酯反应情况,证明该方法具有广泛的适应性.实验中发现,α,β-邻位氨基溴的酮和α,β-邻位氨基溴的酯在发生消除反应时,要经过一个形成氮丙啶的中间过程,再由氮丙啶的开环反应形成最终产物(α,β-脱氢氨类化合物).因此不论反应底物为α-氨基-β-溴结构还是α-溴-β-氨基结构,通过分子内的亲核取代反应所形成的氮丙啶结构单元具有相似的立体结构,而氮丙啶的开环具有区域专一性,因此所得到的最终产物也具有区域专一性(烯键上的氨基均处在羰基的α-位).所提出的硫脲催化邻位氨基溴转变成α,β-脱氢氨的可能机理,很好地解释了该反应的区域专一性.所有的产物结构均经过了1H NMR,13C NMR及高分辨质谱的确证.     

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.     

三组分环加成反应

Stanford大学教授P .A .Wender的实验室发现了一种金属催化环加成反应。他们发现在有些金属催化的 [6 +2 ]环加成反应中 ,有一个副产物是由 [6 +2 - 1]过程生成的七元环化合物。Wender立即想到 ,[5 +2 ]反应可能会通过 [5 +2 +1]过程生成八元环。他们在一个铑催化的反应中证实了这个设想。当用很容易合成的乙烯基环丙烷和市场上就能买到的炔的衍生物在CO气氛下反应时 ,得到了八元环的产物。如图所示 ,由最初加合物的跨环闭合生成的双环辛烷酮的产率相当好三组分环加成反应@宋琦…     

芳香酮的不对称还原*

本文从化学方法和生物方法两个角度,化学催化法、手性试剂法和酶催化法三个方面综述了近年来芳香酮的不对称还原进展。文章概述了芳香酮取代基的电子效应与空间效应、手性催化剂和手性试剂的结构、反应体系等对产物光学活性的影响,以及全细胞酶、分离酶等不同生物催化体系中芳香酮结构对产物光学活性的影响,并展望了不对称还原的研究及应用前景。     

酪氨酸酶催化对位取代苯酚和芳香胺的反应及其意义

用固定化酪氨酸酶催化4－取代烷基或烷氧基单酚类化合物的氧化反应得到相 应的4-取代邻苯醌，这类邻苯醌能和芳香胺发生迈克尔加成反应，烷基或烷氧基从 醌环4位上脱落，得到三取代胺的化合物。将抗炎药布洛芬引入到单酚的苯环4位上 ，在酪氨酸酶和芳香胺同时存在的条件下，也得到脱布洛芬的加成取代产物，显示 4－羟基布洛芬苯酚酯可作为布洛芬药物载体。     

钯催化烯基苯并噁嗪酮基于内球型机理的线性和不对称烯丙基烷基化反应

烯基苯并噁嗪酮作为底物参与反应受到有机合成工作者的广泛关注.在过渡金属催化作用下,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既可以被亲核试剂进攻,得到结构丰富的芳香胺,也可以作为1,4-偶极子与硫叶立德,缺电子烯烃或α,β-不饱和醛参与成环,分别生成相应的五元、六元或七元含氮杂环.后者广泛存在于农药、医药和生物活性分子中.已报道的钯催化烯基苯并噁嗪酮的不对称转化反应中,支链结构是主产物,线性结构产物比较少见.这是因为烯丙基邻位的氨基负离子与亲核试剂存在氢键或者静电作用,诱导亲核试剂进攻位阻更大但是能量更低的苄位.不同于传统的钯催化烯丙基取代反应,产物的结构通常是由亲核试剂的软硬程度决定.除了化学选择性的问题,产物中双键的Z/E构型和立体选择性的控制也同样成为挑战.近期Li课题组(Org.Lett.,2016,18,4392–4395)基于定位基辅助的Rh(Ⅲ)催化C?H活化策略实现了芳烃烯丙基化得到线性产物.Shi课题组(Chem.Commun.,2019,55,1283–1286)利用Ir(Ⅰ)和Br?nsted酸协同催化实现了吖内酯进攻端位烯丙基.但是,这些反应仅能得到消旋产物.发展不对称的线性烯丙基取代反应,不仅可以拓展烯基苯并噁嗪酮的应用前景,还可以合成具有手性的邻乙烯基芳香胺.本文采用α-硫氰基取代的茚酮作亲核试剂,不同于以往文献报道的机理,氨基负离子对烯醇式茚酮没有起到导向作用,意外得到以直链为主的产物.经过优化,最终以联萘二酚骨架亚膦酰胺为配体,钯作为催化剂,成功构建了一系列与硫氰基直接相连的季碳手性产物.所有反应产物均有优秀的化学选择性(线性选择性>20/1),E/Z选择性(>20/1)和立体选择性(最高95%ee).并且该反应适用范围广泛,基团的兼容性良好.为解释实验结果,本文进行相关的控制实验和DFT计算.计算结果表明,由于氨基负离子碱性较强,茚酮α位C?H酸性较强,直接发生了质子转移生成茚酮烯醇负离子,此时氢键作用消失不能起到导向作用.本文还考察了茚酮烯醇负离子与烯丙基钯通过静电作用形成离子复合物.与之前文献报道不同,本文采用了单齿膦配体且钯与配体等量,这意味着钯处于配位不饱和状态,导致离子复合物极其不稳定,烯醇负离子与硫氰基直接与钯配位成键,该过程结合能高达23.47 kcal/mol.最终配合物中间体通过内球型机理,经历环状过渡态得到以线性为主的产物.     

钯和烯胺协同催化环丁酮的去对称化对映选择性反应

正Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,2707～2711四元碳环结构的化合物广泛存在于天然产物及具有生理活性的药物分子中,目前大部分环丁烷骨架化合物的不对称合成主要通过[2+2]环加成反应以及过渡金属催化的重排反应来构建.复旦大学化学系陆平课题组从简单易得的环丁酮底物出发,通过金属催化剂钯以及有机胺催化剂的协同作用,实现了环丁酮化合物的不对称分子内α-芳基     

高立体选择性合成环氧乙烷-2-膦酸酯的研究

利用铑(Ⅱ)催化重氮苄基膦酸酯与芳香醛或酮化学专一地进行环氧化反应,高产率、高立体选择性地合成了顺式环氧乙烷-2-膦酸酯.反应历程是重氮化合物先与醛或酮形成羰基叶立德中间体,然后发生自身环化反应.产物经红外光谱、1H核磁共振谱、质谱和X射线衍射确定结构.