有極小分子催化不對稱（氮雜）Michael加成反應(yīng)的研究.pdf

1、在過去的十年里，有機(jī)小分子催化是不對稱催化領(lǐng)域發(fā)展最快、最具有競爭力的研究方向，已發(fā)展成為不對稱合成領(lǐng)域除金屬催化和生物催化之外的第三大支柱，并對不對稱（氮雜）Michael加成反應(yīng)的發(fā)展產(chǎn)生了重要而深遠(yuǎn)的影響。在這篇論文中，我們以不對稱（氮雜）Michael加成反應(yīng)為研究中心，以有機(jī)小分子催化劑和氮親核試劑作為創(chuàng)新點(diǎn)和切入點(diǎn)，首次報道了幾種高效的有機(jī)小分子催化劑和新型的氮親核試劑，研究了他們參與的不對稱（氮雜）Michael加成反應(yīng)，

2、取得了不錯的研究結(jié)果。
　　我們首次將L-脯氨酸衍生的兩種C2-對稱的手性四胺類化合物應(yīng)用到不對稱Michael加成反應(yīng)中，其中由L-脯氨酸和鄰苯二胺合成的四胺對于各種環(huán)酮與查爾酮的不對稱Michael加成反應(yīng)具有較高的催化活性。在溫和的反應(yīng)條件下，這些反應(yīng)能夠以較好的收率（最高96％）以及優(yōu)秀的立體選擇性（dr值最高＞99∶1，ee值最高93％）得到相關(guān)的加成產(chǎn)物。我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和對反應(yīng)中間體的質(zhì)譜分析，首次對這類反應(yīng)的機(jī)理

3、進(jìn)行了詳細(xì)的研究和闡述，分析了反應(yīng)中的速度控制步驟并詳細(xì)討論了反應(yīng)可能的催化過程。
　　另外，由L-脯氨酸和手性環(huán)己二胺合成的四胺對環(huán)酮與硝基烯烴和查爾酮的不對稱Michael加成反應(yīng)均具有較好的催化活性，這種情況在已報道的催化體系中并不多見。催化環(huán)酮與硝基烯烴的不對稱Michael反應(yīng)以很高的收率(84-99％)和良好的立體選擇性（dr值最高97∶3，ee值最高91％）得到產(chǎn)物;與多種查爾酮的不對稱Michael反應(yīng)以中等到較好

4、的收率(61-91％)和好的立體選擇性（dr值最高＞99∶1，ee值最高93％）得到相關(guān)的產(chǎn)物。
　　我們以氮雜Michael加成反應(yīng)中的氮親核試劑為出發(fā)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，首次報道了一種新型、高效的氮親核試劑—4-硝基鄰苯二甲酰亞胺，并首次將它應(yīng)用于與α，β-不飽和酮的不對稱氮雜Michael加成反應(yīng)中。在9-氨基奎寧的催化下，4-硝基鄰苯二甲酰亞胺能夠與多種查爾酮以及脂肪族α，β-不飽和酮順利的發(fā)生氮雜Michael加成反應(yīng)，以中等到

5、很高的收率(49-98％)和非常優(yōu)秀的對映選擇(95-＞99％ ee)得到相關(guān)的產(chǎn)物。所有產(chǎn)物都是從未被報道過的新化合物，這些產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR，高分辨質(zhì)譜等手段得到確證，并通過單晶衍射分析確定了他們的絕對構(gòu)型。通過對所篩選氮親核試劑結(jié)構(gòu)的化學(xué)計(jì)算分析，4-硝基鄰苯二甲酰亞胺能夠作為有效的氮親核試劑可能是由于它自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它更容易被催化劑的堿性基團(tuán)所活化而具有了較強(qiáng)的親核能力。除此之外，我們對反應(yīng)的機(jī)理也進(jìn)行了

6、合理的預(yù)測和討論。
　　我們首次報道了4-硝基鄰苯二甲酰亞胺與硝基烯烴的不對稱氮雜Michael加成反應(yīng)。辛可寧衍生的硫脲作為催化劑，4-硝基鄰苯二甲酰亞胺能夠與多種芳香的和脂肪的硝基烯烴順利發(fā)生加成反應(yīng)，以中等的收率（最高75％）和較好的對映選擇性（最高87％ ee）得到相關(guān)產(chǎn)物。這些產(chǎn)物都是未經(jīng)報道的新化合物，通過1H NMR，13C NMR，高分辨質(zhì)譜等手段確證了它們的結(jié)構(gòu)。根據(jù)底物的特點(diǎn)和催化劑的結(jié)構(gòu)，我們對可能的反應(yīng)機(jī)理

7、進(jìn)行了合理的預(yù)測和討論。除此之外，我們首次對部分新化合物進(jìn)行了除草活性的研究，結(jié)果顯示，部分產(chǎn)物在100μg/mL的濃度下對油菜和稗草具有中等到較好的除草活性。
　　我們首次系統(tǒng)研究了鄰苯二甲酰亞胺的衍生物與多種α，β-不飽和醛的不對稱氮雜Michael加成反應(yīng)，通過對反應(yīng)條件的篩選，最終在二芳基脯氨醇硅醚的催化下，這些反應(yīng)能夠順利的以好的收率(70-98％)和較高的對映選擇性（最高95％ ee）得到相關(guān)的產(chǎn)物。這些未經(jīng)報道的新化