催化不对称共轭氰化反应研究进展

催化不对称共轭氰化反应是对映选择性构建C—C键、合成手性β-氰基化合物的重要方法,自2003年首次报道以来备受关注.近十年来,对α,β-不饱和二酰亚胺、α,β-不饱和N-酰基吡咯、α,β-不饱和酮、α,β-不饱和酯以及硝基烯的催化不对称共轭氰化反应研究取得了一些重要研究成果.从金属催化和有机催化两方面、以不同Michael受体归类对这一领域的研究进展进行了综述.     

靛红衍生的硝酮与酮亚胺的不对称直接氮杂插烯Mannich反应

不对称直接插烯Mannich反应是一类高效构建手性δ-氨基-α,β-不饱和羰基化合物的方法,但这类反应主要局限于以γ-丁烯酸内酯及类似物和α,α-二氰基烯烃等作为亲核试剂前体,因此发展新的插烯亲核试剂尤为重要.本工作报道了一类从靛红衍生且含N-CH结构的硝酮化合物,由于氧化吲哚骨架的强吸电子效应能在温和碱性条件下生成氮杂二烯醇中间体,高效与靛红衍生的亚胺发生直接氮杂插烯Mannich反应.采用金鸡纳碱衍生的手性双功能叔胺硫脲催化剂,以高收率（70%～97%）、高立体选择性（83%～99% ee,>19∶1 dr）合成富官能团化并含相邻季碳-叔碳手性中心的硝酮化合物,且可进一步与缺电烯烃发生[3+2]偶极环加成反应构建含有氢化异噁唑环的吲哚螺环复杂骨架.这类靛红衍生的硝酮作为氮杂插烯亲核试剂可能在不对称合成中具有更为广阔的应用.     

β,γ-不饱和α-酮酸酯在不对称催化中的应用

β,γ-不饱和α-酮酸酯是一种多官能团的合成子,其1,2-双羰基的结构便于进行活化和手性控制,多个反应位点可以进行多样的反应设计.近20年来,许多手性路易斯酸催化剂和有机小分子催化剂被应用到β,γ-不饱和α-酮酸酯参与的不对称催化反应中,得到了各种光活性化合物.根据β,γ-不饱和α-酮酸酯中的β,γ-不饱和α-酰基共轭体系、碳碳双键及羰基三种不同的反应位点分类,对近几年来β,γ-不饱和α-酮酸酯在不对称催化中的应用进展进行综述.同时对存在的局限性和未来的发展趋势进行了展望.     

Asymmetric Binary-Acid Catalysis in the Inverse-Electron-Demanding Hetero-Diels-Alder Reaction of 3,4-Dihydro-2H-Pyran

研究了双酸催化剂不对称催化烯醚和β,γ-不饱和α-酮酸酯的反电子Hetero-Diels-Alder（HDA）反应,为手性合成3,4-二氢-2H-吡喃类化合物提供了一种新的催化合成方法.InBr3与手性磷酸钙盐Ca（1c）2组合的手性双路易斯酸催化体系能够有效催化3,4-二氢-2H-吡喃和β,γ-不饱和α-酮酸酯的反电子HDA反应,反应给出优秀的产率（最高达98%）,中等到良好的非对映选择性（最高达89∶11）和良好到优秀的对映选择性（最高可达94%）.并且该双酸催化体系也能成功实现其它烯醚（如：2,3-二氢-2H-呋喃,乙烯基乙醚）的HDA反应,获得优秀的非对映选择性（〉94∶6）和良好的对映选择性.     

手性硼催化非环状α,β-不饱和酮的直接不对称Vinylogous Mannich反应

α,β-不饱和羰基化合物的不对称Vinylogous Man-nich 反应能高效合成光学纯的氨基化衍生物,这类化合物是合成天然产物的重要砌块[1].由于α,β-不饱和羰基化合物的γ位酸性弱,主要通过预先转化为共轭烯醇硅醚发生"间接"的不对称Vinylogous Mannich反应[2],然而这类方法存在步骤经济性、原...     

手性膦烯配体在铑催化的芳基硼酸对β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯不对称共轭加成反应中的应用

报道了手性膦烯配体在金属铑催化的芳基硼酸对β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯不对称共轭加成中的应用.经过系统的反应条件筛选和配体结构优化,发现含手性1,1'-联-2-萘酚骨架的膦烯配体L7与Rh(I)形成的催化剂可以高对映选择性地实现β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯化合物的不对称1,4-加成反应.此反应体系条件温和,底物普适性广,并取得了较高的收率(up to 95%)和优秀的对映选择性(up to 99%ee),为合成手性偕二芳基取代的磺酸酯类化合物提供了一种新方法.     

手性方酰胺催化环状1,3-二羰基化合物对β,γ-不饱和-α-酮酯的不对称Michael加成反应（英文）

发展了新型手性双功能叔胺-方酰胺催化的环状1,3-二羰基化合物和β,γ-不饱和-α-酮酯之间的不对称Michael加成反应,反应条件温和,底物适用范围广泛,相应产物的产率和对映选择性分别高达97%和97%ee,为合成和医药上极为重要的手性色烯衍生物的立体选择性合成提供了一种实用的方法.     

乙醛和不饱和三氟甲基酮不对称Aldol反应合成光学活性的β-三氟甲基-β-羟基-δ-戊内酯

以手性伯胺为催化剂催化共轭不饱和三氟甲基酮与乙醛的不对称反应为关键步骤,合成了光学活性的β-三氟甲基?-β-羟基-δ-戊内酯.合成过程中包含乙醛和共轭不饱和三氟甲基酮的不对称Aldol反应、氧化反应、碘内酯化以及脱碘反应.     

γ,δ-不饱和-β-酮酸酯的合成

γ,δ-不饱和-β-酮酸酯也称为Nazarov酯或丙烯酰基乙酸酯,由于其分子中含α,β-不饱和酮和β-酮酯等活性官能团,故在天然化合物,特别是萜类和生物碱类的合成中是一个较重要的中间体。常用的一个合成这类化合物的方法是产生一个带有适当官能团的β-酮酸酯后发生消除反应产生共轭双键,或者经由丙二酸酯在分子中引入γ,δ-不饱和-β-酮基团。本文报道一个以丁二酮为起始原料来制备γ-甲基取代的标题化合物的新方法.     

手性氮杂环丙烷衍生物的合成及其结构研究

氮杂环丙烷衍生物是合成氨基酸及β-内酰胺等化合物的重要中间体,它也是某些具有生物活性的天然产物的重要组分[1,2].本文在前人工作的基础上[3],研究了手性元5-L-孟氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮(1)与脂肪胺2的不对称反应,得到含有两个新手性中心的氮杂环丙烷/稠合丁内酯化合物3,后者在LiAlH4/THF中还原得到手性产物4.通过元素分析,[α]20D,IR,1H NMR,13C NMR,MS以及X射线晶体衍射测定,确定了它们的结构.其合成路线如下:     

N-杂环卡宾催化合成取代γ-丁内酯研究进展

取代γ-丁内酯是一类非常重要的精细化学品。N-杂环卡宾(NHC)催化α,β-不饱和醛发生共轭极性反转后,与芳香醛、三氟甲基酮、酮酸酯或邻二酮等发生环化反应可一步生成不同取代的γ-丁内酯化合物。该方法具有原子经济性高、路径简捷、反应条件温和等明显的优势。本文主要结合笔者课题组的研究方向,从不同催化剂前体和不同反应底物两方面进行分类,介绍近年来NHC催化合成取代γ-丁内酯的方法及其研究进展,归纳总结了不同催化体系的优缺点,并在此基础上展望了NHC催化合成取代γ-丁内酯反应的发展趋势和应用前景。     

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。     

格尔德霉素C(11)～C(21)片段的合成

以D-三乙酰葡萄糖烯为最初原料,经三步反应合成了已知内酯化合物5.以羰基α位亚甲基化、底物诱导的不对称催化氢化反应为关键步骤,构建了关键的C(14)位手性中心.最终,经10步反应、以24%的总产率合成了苯醌安莎霉素类天然产物格尔德霉素(Geldanamycin)的C(11)~C(21)片段.     

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].     

铜催化格氏试剂不对称共轭加成研究进展

铜催化格氏试剂不对称1,4-、1,6-及1,2-共轭加成是构建手性碳的重要方法,其加成产物是许多天然产物以及手性药物合成的关键中间体.对铜催化的格氏试剂不对称1,4-、1,6-及1,2-共轭加成反应进行了较全面的综述,其中涉及的受体种类包括α,β-不饱和酮、不饱和酯、不饱和内酯、不饱和硫酯、不饱和醛和不饱和砜.此外,对不对称1,4-共轭加成反应的机理研究也进行了较详细的介绍.     

2,2,5,5-四甲基-4-醛基氢化呋喃酮-3与芳香邻二胺的反应——合成二氮七元杂环化合物Ⅰ

1,3-二羰基化合物与芳香族邻二胺作用,生成一类含二氮原子的七元杂环,即1,5-苯骈二氮环庚三烯[1,5-benzodiazepine)类化合物。第一个这类化合物,在一九○七年即由Thiele等用1,3-酮、邻苯二胺与酸作用而制得。晚近的研究表明,这类化合物也可由芳香邻二胺与与α,β-不饱和醛或酮;α,β-不饱和酸或β-卤代酸;酮酸酯以及硝基丙二醛等反应而制得。     

铜-手性氮杂环卡宾化合物催化的不对称1,4-共轭加成反应

近年来,利用金属-手性氮杂环卡宾(NHC)化合物进行不对称催化反应已取得了快速发展.相关报道越来越多,一些反应已获得良好的对映异构体选择性,这显示出金属-NHC化合物在催化合成手性化合物中的潜在用途.按NHC为单齿、双齿配体总结了金属-手性NHC化合物对"α,β-不饱和酮的共轭加成反应的不对称催化,以期对发现高立体选择性金属-NHC催化剂提供一些启发.     

铑-ImiFerroPhos配合物对β-取代-α,β-不饱和磷酸酯的不对称氢化(英文)

将手性二茂铁双膦配体ImiFerroPhos应用到β-取代-α,β-不饱和磷酸酯的不对称氢化反应中,在温和的反应条件下,以高收率及较高对映选择性合成了一系列β-取代的手性磷酸酯,最高获得了92%的ee值.     

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     

α-手性三级叠氮化合物的不对称催化合成新进展

α-手性叠氮化合物广泛应用于合成化学、药物化学和生命科学等领域.由于手性叠氮既可用于多样性合成手性胺衍生物及含氮杂环化合物,且叠氮基本身也是药效团,α-手性叠氮的高效合成对于药物研发十分重要.随着引入手性季碳来增加分子的三维立体性来改善生物活性和成药性成为药物设计研发的有效手段,发展具有氮杂季碳手性中心的α-手性三级叠氮的不对称催化合成新方法来促进药学研究十分必要.然而,由于叠氮基接近于直线的结构所带来的不利位阻效应,以及需要区分差异性较小的取代基来构建氮杂季碳手性中心的挑战性,高对映选择性的不对称催化方法较为匮乏.本综述旨在从含C—N3键化合物的不对称官能团化反应和通过C—N₃键形成的不对称叠氮化反应两种构建策略出发,介绍近五年不对称催化合成α-手性三级叠氮的研究进展.藉此对反应机理及优势与不足等进行分析讨论,为从事有机合成和药物化学相关的科研人员提供一些参考和启发.