手性5-l-(艹孟)氧基丁内酯并[3,4-d]-3-取代基-异(口恶)唑啉类化合物的合成

研究了手性元5-(R)-(l-(艹孟)氧基)-2(5H)-呋喃酮与取代苯甲醛肟以次氯酸钙作为氧化剂进行的区域选择性原位1,3-偶极环加成反应,同步生成两个新的手性中心,得到了一系列光学纯丁内酯并[3,4-d]-3-取代基-异(口恶)唑啉类化合物;应用波谱学手段及X射线单晶衍射法确证了产物的绝对构型,并对产物的核磁共振氢谱规律性加以总结.     

手性5—ι—Meng氧基丁内酯并[3，4—d]—3—取代基—异嘿唑啉类化合物的合成

研究了手性元5—(R)—(ι—Meng氧基)—2(5H)—呋喃酮与取代苯甲醛肟以次氯酸钙作为氧化剂进行的区域选择性原位1，3—偶极环加成反应，同步生成两个新的手性中心，得到了一系列光学纯丁内酯并[3，4—d]—3—取代基—异恶唑啉类化合物；应用波谱学手段及X射线单晶衍射法确证了产物的绝对构型，并对产物的核磁共振氢谱规律性加以总结。     

α,β-不饱和酮的高对映选择性氮杂环丙烷化

氮杂环丙烷作为环氧丙烷的结构类似物,表现出与后者类似的亲电反应性[1],是重要的有机合成中间体.近十年来,通过氮宾与双键的加成合成手性氮杂环丙烷也得到了一定的发展[2,3],我们用以蒽为骨架的新型手性双噁唑啉配体AnBox(1)对一系列α,β-不饱和酮进行高对映选择性地氮杂环丙烷化,反应的收率可以达到92%,ee值达到＞99%,远高于文献中报道的ee值(86%)[4].同时通过与Evans的配体Box(2)比较发现,从相同构型的氨基醇得到的手性双噁唑啉催化相同底物的氮杂环丙烷化时得到相反绝对构型的产物,这两个不同骨架的配体形成的手性环境的差异对这种立体构型的翻转起着重要作用.     

(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.     

以芳樟醇为手性源的β-羟基酸的不对称合成

以芳樟醇与乙酰乙酸乙酯进行酯交换反应,合成了具有手性的乙酰乙酸芳樟酯(β-酮酯),再用其与不同的格氏试剂反应,得到不对称β-羟基酸;产物分别经手性柱分析.结果表明,手性乙酰乙酸芳樟酯与格氏试剂的反应具有不同程度的立体选择性,产物为R-或S-构型过量的β-羟基酸,ee值最高达50%.     

手性4-取代丁内酯类化合物的合成及其结构研究

脂肪族伯胺和伯醇作为亲核试剂5与5-L-孟氧基丁烯内醋（4）手性合成子通过 不对称Michael加成，得到代-丁内酯类化合物6（44％-57％，ee≥98％）．通过元 素分析，[α]_D~(20)，IR，1~H NMR，了它们的化学结构、立体构型、绝对构型． 可以为某些具有生物活性的化合物及复杂分子的合成提供新的途径．     

衍生于手性双二茂铁乙胺的单齿亚磷酰胺配体在不对称催化氢化中的应用

研究了衍生于手性双二茂铁乙胺的手性单齿亚磷酰胺配体的铑络合物催化剂在烯酰胺、β-脱氢氨基酸酯、衣康酸酯以及α-脱氢氨基酸酯的不对称氢化中的应用,结果显示该催化剂具有较好的催化性能,对烯酰胺类底物最高获得了96%的ee值,对β-脱氢氨基酸酯类底物最高获得了86%的ee值,对衣康酸酯最高获得了75%的ee值,对α-脱氢氨基酸酯类底物最高获得了95%的ee值.     

中心金属或配体刚性调控的α-酮酸酯对硝基烯的不对称共轭加成

通过手性二胺配体与Cu或Ni络合合成了手性金属催化剂,并将其应用于α-酮酸酯对硝基烯的不对称共轭加成反应中,发展了通过改变中心金属或调节配体刚性实现反应对映选择性反转的策略.使用同一手性二胺配体(1S,1'S)-1,1'-联异吲哚啉,与不同的金属前体(Cu(OAc)2·H2O与Ni(OAc)2·4H2O)络合,可以高选择性地得到绝对构型相反的共轭加成产物(ee值高达94%与93%).同样,使用同一金属前体Cu(OAc)2·H2O,与同一手性源出发合成的两种刚性不同的二胺配体络合,也可以在这个反应中实现产物绝对构型的反转(ee值高达94%与94%).     

手性双哌啶酰胺的合成及在共轭加成中的应用

以N-苄基-4-哌啶酮、异丙胺为初始原料,经双Mannich反应、Wolf-Kishner还原、Pd/C脱苄基一系列反应得到3-异丙基-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷(9);化合物9再与4个叔丁氧羰基(Boc)保护的L-氨基酸反应生成相应酰胺,然后脱Boc保护基得到四个新的手性双哌啶α-氨基酰胺化合物12a～12d.它们与Ni(acac)2结合形成配合物,用作二乙基锌对a,β-不饱和酮的不对称1,4-加成反应的催化剂.考察了手性配体的空间结构、配体与镍源的比例及用量、反应溶剂和反应温度对反应选择性的影响.在优化的反应条件下,即:以乙腈为溶剂,12c(20%)为手性配体,7%的乙酰丙酮镍为催化剂,二乙基锌与查尔酮的物质的量比为1.5:1,二乙基锌(150%)与查尔酮1,4-共轭加成反应产物的收率为87%,对映体过量值(ee)为77%.探讨了产生不对称加成反应的原因.     

高对映选择性有机催化的七元环状亚胺二苯并1,4-氧氮杂卓和丙酮的直接Mannich反应(英文)

用脯氨酸作为催化剂,研究了各种取代的二苯并1,4-氧氮杂卓衍生物类七元环状亚胺和丙酮的直接Mannich反应,该反应能高对映选择得到一系列旋光活性的含有β羰基的七元环状氮杂环化合物(93%–98%ee).用丁酮作为Mannich给体时,能得到专一的区域选择性和96%–97%ee的产物.进一步通过X射线单晶衍射分析其中一个产物的衍生物,确定了产物手性中心绝对构型为R,其它同类型产物绝对构型随后通过化学类比方法推断确认.     

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].     

3,4-二羟基-2,5-双-[2-′(4′-取代唑啉)]呋喃的合成及其应用

以3,4-二羟基-2,5-呋喃二甲酸或其二甲酯为原料,与手性氨基醇直接缩合,经一步反应合成了3个3,4-二羟基-2,5-双-[2-′(4-′-取代唑啉)]呋喃化合物,产率为90%~94%,其结构经1H NMR谱、IR谱、MS谱和元素分析测试技术得到确证;并应用这些手性双唑啉配体,初步探讨了β-萘乙酮在KBH4或NaBH4作用下的不对称还原反应。结果表明,以环己烷作溶剂,采用n(配体)∶n(还原剂)∶n(β-萘乙酮)=0.04∶1.6∶1在0℃下反应72 h,产物的ee值高达83.2%,且唑啉环上4位取代基为苄基的呋喃类双唑啉,其对映选择性优于取代基为乙基的同类配体。     

手性苄基甲基亚砜的氯过氧化物酶催化定向合成

基于氯过氧化物酶(CPO)对有机底物的手性识别功能,以CPO催化、叔丁基过氧化氢(TBHP)氧化甲基苄基硫醚合成手性R-苄基甲基亚砜,并在反应体系中引入多羟基化合物及季铵盐提高了目标产物的产率;反应主要受体系的pH值、氧化剂类型、反应时间、氧化剂/底物摩尔比,以及CPO用量等因素控制.引入多羟基化合物(甘油,PEG400,PEG600)时,R-苄基甲基亚砜的产率及ee值可分别达到65.5%和96.3%;而引入季铵盐(TEABr,TPABr,TBABr)时,其产率提高到78.2%～68.5%,ee值为95.4%～94%.UV-vis及荧光光谱分析表明反应体系中引入少量添加剂时CPO活性中心的血红素辅基暴露程度增加,底物容易接近,同时CPO的α-螺旋结构得以加强,从而有效改善了CPO的催化性能.与目前的合成方法相比,CPO酶促氧化制备手性R-苄基甲基亚砜高效、定向,酶用量极少,具有一定的产业化应用潜能.     

葡萄糖及半乳糖衍生的手性双膦-铑(Ⅰ)配合物催化苯乙烯不对称氢甲酰化反应

合成了四个从葡萄糖及半乳糖衍生的手性芳基双膦配体,制备了手性双膦-铑(Ⅰ)配合物催化剂,并将其用于苯乙烯不对称氢甲酰化反应中.结果表明,葡萄糖骨架手性中心与联萘基之间有协同作用,对映体过量值和转化率受配体C-4骨架立体中心的绝对构型影响,而产物的绝对构型则主要由联萘单元控制;配体4-双{[(S)-1,1′-联萘基-2,2′-双基]-磷}-苯基-3,6-脱水-β-D-葡萄糖的吡喃糖苷基和联萘基的匹配组合,给出41%的对映体选择性和74∶26(异构/正构)区域选择性.     

噻唑基温控手性离子液体催化反式肉桂醛和对甲酰基苯甲酸甲酯合成γ-丁内酯

以L-薄荷醇、4-甲基-5-羟乙基噻唑、多聚甲醛、环氧乙烷等为原料,设计合成出一类新型的噻唑基温控手性离子液体催化剂,并将其用于催化反式肉桂醛和对甲酰基苯甲酸甲酯的反应,立体选择性地合成了含有两个手性中心的取代γ-丁内酯.利用催化剂的温控性能,使反应在温控溶剂中进行,可以达到温控相分离催化的效果,实现催化剂的循环使用.选择出最佳温控溶剂为THF/正己烷(体积比为2.5∶2).以1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)为碱试剂,在催化剂用量为反应原料的10 mol%,反应温度为35℃,反应时间为16 h的条件下,反式肉桂醛的转化率为95.4%,γ-丁内酯的选择性为80.4%,产物顺反比为3.3∶1,其ee值分别为21.3%和16.1%.考察了催化剂的循环使用性能,结果表明催化剂可循环使用4次,其催化活性基本保持不变.     

含氟咪唑啉型有机催化剂在不对称Aldol反应中的研究

手性1,2-二醇骨架是天然产物或生物活性分子构建过程中的重要骨架,而α-羟基酮参与的不对称Aldol缩合反应是实现手性1,2-二醇骨架的重要手段.设计并合成了含三氟甲基的咪唑啉型化合物,并将其应用于羟基丙酮和醛的不对称Aodol缩合反应.研究结果表明,当采用含氟咪唑啉(2R,4S)-4-苄基-1,2-二甲基-2-三氟甲基咪唑啉(1a)作为不对称Aldol反应的催化剂时,能够以产率高达96%、最高ee值达到99%及dr值达到15∶1的效率高效构建一系列顺式1,2-二醇产物.同时,我们也初步探讨了氟-氢键在不对称催化反应中的作用.     

新的含大体积取代基的β-氨基醇配体的合成及在二乙基锌对芳香醛的不对称加成反应中的应用

以L-脯氨酸为起始原料,两个在其羟基所在的α-C上具有大体积取代基的β-氨基醇配体被简便地合成出来,并被用于催化二乙基锌对醛的不对称加成,得到了ee值较高的S构型的手性二级醇.结果显示更大体积取代基团的氨基醇配体并不能够获得更高的对映选择性.     

含侧羧基官能团的聚(ε-己内酯)降解性能的研究

在异辛酸亚锡催化下, ε-己内酯与官能团化ε-己内酯单体6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯(BCL)开环共聚合成含有侧乙酸苄基酯基的ε-己内酯/6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PBCL). 然后通过钯/碳催化加氢脱除PCL-co-PBCL的苄基保护基, 得到含侧乙羧基官能团的ε-己内酯/6-乙酸基-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PCCL). 研究了两种聚合物的力学性能、表面亲水性及其在37 ℃温度下在不同pH值的缓冲溶液中的降解行为. 实验结果表明: 侧基官能团, 尤其是侧乙羧基官能团的引入可明显改善聚己内酯的亲水性和降解性, 且降解速度可通过控制聚合物中官能团的含量来进行调节.     

WalPhos配体/铑配合物对β,γ-不饱和膦酸酯的不对称催化氢化

用手性配体(R c,S p)-WalPhos与铑形成的配合物为催化剂,在1.0 MPa的氢气压力、二氯甲烷溶剂中以及室温的反应条件下,对β-取代β,γ-不饱和膦酸酯底物进行不对称催化氢化,合成了具有β-手性中心的手性膦酸酯类化合物,所有考察的底物均可完全转化,最高获得了87%的ee值。     

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.