亮点介绍

正三烯胺催化2,5-二烯酮的不对称反电子需求氮杂Diels-Alder反应Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,14173~14176远端手性控制一直是不对称催化领域的一个重大挑战,而以前的研究主要依靠酶催化和分子内手性信息的传递.四川大学华西药学院陈应春课题组近年来发展了三烯胺催化模式,能够实现2,4-烯醛、酮类化合物远端ε-位活化,在三烯胺中间体β,ε-位发生高立体选择性环加成反应.鉴于含有α'-CH的2,4-二烯酮1a易形成交叉共轭的三烯胺,不能实现远端ε-位活化,该课题组采用打断的2,5-二烯酮1b,通过远端δ,ε-C=C的诱导效应产生     

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。     

手性胺-质子酸催化剂在有机催化不对称合成中的应用

手性胺-质子酸是近年来发展起来的新型高效、高对映选择性的有机催化体系, 已成功应用于催化不对称Aldol反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Strecker反应等许多重要的有机合成反应. 价廉易得的质子酸的引入不仅可促进活性中间体烯胺的生成, 并可通过形成的氢键稳定反应的过渡态, 从而显著提高该催化体系的催化活性和立体选择性. 对各类手性胺-质子酸催化剂在有机催化不对称合成反应中的应用、不对称诱导反应的机理、手性胺和质子酸的分子结构对其催化活性和不对称诱导活性的影响进行了评述.     

亚磷酰胺配体在铱催化不对称氢化反应中的应用

亚磷酰胺化合物,作为一类"优势手性配体",经过近二十年的发展已经被证明可适用于不对称催化氢化、不对称催化烯丙基取代和不对称催化Diels-Alder反应等多种类型的不对称催化反应.以最具工业化前景的不对称催化氢化反应为切入点,综述了亚磷酰胺配体在铱催化烯酰胺及其衍生物、非官能团烯胺、亚胺及芳香杂环化合物的不对称氢化反应中的研究进展.     

三烯胺催化2,5-二烯酮的远端不对称Mannich反应

利用三烯胺机制活化环状2,5-二烯酮,对远端的不对称Mannich反应进行研究。用手性伯胺催化环状2,5-二烯酮原位生成三烯胺中间体,与苯甲醛和苯胺经三组分一锅法反应获得了7个新型的远端不对称Mannich加成产物,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)表征。在最佳反应条件下,收率达87%,对映选择性达78%。     

2-吡喃酮的催化不对称Diels-Alder反应研究进展

2-吡喃酮是一种含有共轭二烯的杂环化合物,它可以作为一种特殊的双烯体参与Diels-Alder反应.经过几十年的发展,2-吡喃酮的Diels-Alder反应在复杂天然产物的合成中得到了广泛地应用.近年来,2-吡喃酮的催化不对称Diels-Alder反应也引起了合成化学家的关注.对2-吡喃酮参与的不对称正电子需求和反电子需求的Diels-Alder反应的发展,以及它们在天然产物全合成中的应用进行了总结.     

HOMO活化的2-吡喃酮与2,5-二烯酮反电子需求的不对称Diels-Alder反应

2-吡喃酮的不对称Diels-Alder（DA）反应可以高效、高立体选择性地构建多官能团化的双环内酯手性骨架.目前贫电子的2-吡喃酮多依赖于手性Lewis酸通过降低LUMO能量与富电子烯烃发生反电子需求环加成反应,活化机制相对单一,因此发展新的活化模式合成此类骨架尤为重要.报道了在金鸡纳碱衍生的伯胺作用下,环状2,5-二烯酮能形成延伸型三烯胺中间体,从而活化远端δ,e-双键,与3-甲氧羰基-2-吡喃酮发生反电子需求不对称DA反应.该方法能够以中等到良好的收率（46%～82%）、优异立体选择性（93%～99%ee,>19∶1 dr）高效构建含有多个连续手性中心的双环内酯化合物.通过内酯醇解开环,能高收率进一步转化为手性环己烯醇化合物.我们发展的经HOMO活化的不对称反电子需求DA反应可以为构建手性双环内酯骨架提供一种较为实用的新方法.     

有机催化不对称[4+2]环加成反应*

有机催化不对称合成反应是目前国内外研究最为活跃的领域之一。不对称[4+2]环加成（Diels-Alder）反应是合成光学活性环状化合物的有效手段,目前报道的催化不对称Diels-Alder反应的有机催化剂主要有手性咪唑啉酮、手性Br?nsted酸、手性伯胺、金鸡纳碱衍生物等。本文对各类有机催化剂在有机催化不对称Diels-Alder反应中的应用研究进展,以及不对称诱导反应的机理进行了评述。     

重氮苯乙酸甲酯与烯胺的新型加成反应研究

在铜盐催化下,苯乙酮衍生的烯胺与重氮苯乙酸甲酯(1)发生一种新型加成反应.该反应并不产生预期的环丙烷化合物,而是以较高的收率产生γ-酮酯化合物--4-氧代-2,4-二苯基丁酸甲酯.实验结果表明环状的和脂肪族的二级胺形成的烯胺都能与1发生加成反应,其中吗啉衍生的烯胺参与加成反应的产率最高.     

手性咪唑啉酮类有机催化剂催化的不对称反应

近年来,不对称有机催化过程日趋成熟,用于越来越多的实际应用。相对于金属催化过程有机胺催化剂具有许多潜在的优势：相对比较稳定,价格较低,容易得到,没有金属泄露到环境或产品中的风险以及对操作环境要求不高等,有机胺催化已被证明是实现不对称转化的有效手段。手性咪唑啉酮催化剂是有机胺催化剂中重要的一种类型。本文总结了手性咪唑啉酮催化剂在Diels-Alder反应、1,3-偶极环加成、Michael反应、Friedel-Crafts烷基化等不对称催化反应中的应用研究进展,并对未来手性咪唑啉酮在工业中的应用作了展望。     

脯氨酸催化的不对称有机反应

脯氨酸作为一种结构简单、商品化的、廉价小分子手性催化剂,在多种不对称催化反应中表现出非常好的催化性能,本文综述了近年来脯氨酸直接催化的不对称有机反应涉及Aldol反应,Mannich反应,Michael反应,Diels-Alder反应,直接α-胺化反应,α-氧胺化反应,Baylis-Hillman反应,还原反应和氧化反应的进展并展望了其应用前景。     

铜催化胺与1,3-二羰基化合物的缩合反应合成烯胺酮化合物

报道了铜催化胺与1,3-二羰基化合物的缩合反应.在CuCl催化剂的存在下,胺与1,3-二羰基化合物的缩合反应,可在四氢呋喃溶剂中、室温条件下顺利进行,生成烯胺酮化合物,收率为75%～98%.合成了16种烯胺酮化合物3a～3p,其中,3p为未知化合物.     

手性伯胺作为有机催化剂对亚胺的不对称反应研究进展

在不对称有机催化领域,手性伯胺化合物是一类特别的有机小分子催化剂.作为手性仲胺催化剂的补充,它可以与羰基化合物形成烯胺或者亚胺盐活性中间体来催化各类不对称反应,在许多不对称转化中具有高对映选择性.对亚胺化合物(包括反应过程中涉及到的亚胺中间体)的碳氮双键官能团的不对称1,2加成,是获得α位手性含氮化合物的有效手段.近年来手性伯胺催化剂对亚胺的高对映选择性的不对称反应取得了一定的进展,因此对这一领域进行了综述和展望.     

手性氨基酸酰胺催化剂的发现及研究进展

自从L-脯胺酰胺被发现能高效催化不对称aldol反应以来,手性氨基酸酰胺催化剂的设计及不对称催化研究一直受到关注。特别是“烯胺-双氢键”模型的提出为设计新型有机小分子催化剂提供了理论依据,使催化剂的结构设计趋于多样化。本文重点总结了含有单氢键给体、双氢键给体及多氢键给体的氨基酸酰胺催化的不对称催化反应,主要包括不对称直接aldol反应、Mannich反应、Michael加成反应、环加成反应、串联环化反应、Biginelli反应等方面的研究进展。     

手性胺盐催化的α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

以手性胺衍生的有机催化剂催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应, 考察了手性胺的结构、氧化剂的种类和溶剂对反应立体选择性的影响. 结果表明金鸡纳碱衍生9-氨基(9-脱氧)表辛可宁(A6)催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应时, 其光学产率可达84% ee. 通过共价键负载于β-环糊精的手性胺在查尔酮的不对称环氧化反应中也显示出立体诱导作用.     

联二萘酚配合物催化的不对称异原子Diels-Alder反应研究进展

光学活性的联二萘酚及其衍生物作为优良的手性配体在不对称催化反应中的研究已经取得重大进展,本文概述了近些年来以联二萘酚及其衍生物为手性配体和各种金属盐形成的配合物作为手性催化剂在不对称催化的异原子Diels-Alder反应中的应用.总结了各种基于联二萘酚及其衍生物的用于异原子Diels-Alder反应的新的催化剂,以及能有效不对称催化该反应的新条件及新方法.     

ZSM-5催化绿色合成烯胺酮化合物

以环境友好的ZSM-5分子筛为催化剂,催化β-二羰基化合物与胺反应,绿色合成β-烯胺酮类化合物.该方法环境友好、处理方法简单、收率高、催化剂可回收使用.     

氢键活化的硝基烯参与的多组分不对称串联合成研究进展

有机催化多组分不对称串联反应是构建复杂手性化合物的最有效方法之一,双功能手性催化剂是一类重要的单分子双活化有机小分子催化剂,能同时对多个反应底物进行氢键活化,实现多个新键的形成和多个手性中心的立体选择性控制.基于双功能催化剂氢键活化的硝基烯是一类重要的有机反应合成子,能参与多种有机小分子催化的串联反应.对硝基烯参与的多组分不对称串联反应,根据双功能催化剂的结构特征,从双功能硫脲-胺催化、双功能方酰胺-胺催化、其它双功能催化剂催化三个方面进行文献综述.从反应类型、反应机理、反应特点及应用等方面进行了系统地阐述,并对该领域的研究应用和发展前景进行了展望.     

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.     

有机化学创新设计性实验*——氨基酸催化的不对称Aldol反应

氨基酸催化的不对称Aldol反应是不对称催化领域的一个研究热点,将其转化为设计性创新实验并面向化学院三年级学生开设。通过对反应底物、催化剂、溶剂等不同反应条件的探索,加深学生对手性、烯胺催化等概念、机理的理解,培养学生的科研能力及创新能力。