氨基酸衍生物在催化的不對稱Henry反應中的應用研究.pdf

1、Henry反應，又稱為nitroaldol反應，是一個經(jīng)典的人名反應；是有機合成中一類重要的碳碳鍵構(gòu)建反應；是親核試劑硝基烷烴對親電試劑羰基化合物加成的反應。Henry 反應的產(chǎn)物β-硝基醇可以經(jīng)過進一步轉(zhuǎn)化而生成合成上具有重要意義的很多中間體，比如還原可以生成β-氨基醇、氧化生成羰基化合物等，這些中間體在很多天然產(chǎn)物和藥物合成中具有重要的意義。不對稱Henry反應的研究相對于不對稱aldol 反應的研究來說落后很多。雖然催化的不對稱H

2、enry 反應自1992年的以后有了長足的發(fā)展，但是目前還存在很多的不足，比如，催化劑合成昂貴困難；反應條件苛刻；反應的機理方面的研究比較少；催化的水相不對稱Henry 反應幾乎沒有報道；親核試劑大多集中于硝基甲烷等。
　　 因此發(fā)展有效的不對稱Henry 反應的催化劑是很有必要的。氨基酸是重要的天然手性源，本研究以氨基酸為起始原料，從以下四個方面對催化的不對稱Henry反應進行了系統(tǒng)研究：
　　 1.手性Schiff-

3、base-Cu2+催化的不對稱Henry 反應的研究：
　　 基于我們課題組前期的工作的研究，我們以天然的苯丙氨酸作為起始原料，通過合成不同的水楊醛衍生物，設計合成了一系列的不同取代基的手性Schiff-base配體。催化的不對稱Henry 反應的效率通過酚環(huán)上的取代基的修飾得到了改進。這類催化劑的合成過程簡單，所有的原料均便宜易得，不同的底物都得到了很好的結(jié)果，67-91％的收率,81-96％的ee值。
　　 2.基于

4、手性Schiff-base-Cu2+催化的不對稱Henry反應的理論研究：
　　 我們對手性Schiff-base-Cu2+催化的不對稱Henry反應進行了研究并提出了一個可能的催化循環(huán)，通過理論計算的方法對催化循環(huán)進行了模擬。理論計算的結(jié)果和實驗結(jié)果吻合的很好。我們對計算得到的中間體和過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)和能量分析，發(fā)現(xiàn)了反應的決速步驟是生成硝基烷烴負離子的步驟，和很多工作者提出的假設一致；而C-C 鍵生成過渡態(tài)中，優(yōu)勢過渡態(tài)結(jié)構(gòu)和D

5、.A.Evans提出的B-1模型吻合。
　　 3.手性三級胺-Cu2+催化的不對稱Henry反應：
　　 根據(jù)理論計算的結(jié)果，我們推測在催化劑中增加一個五元環(huán)可能可以提高催化劑的催化活性；酚環(huán)上需要增強吸電子性從而增加Lewis酸中心Cu的酸性。
　　 基于這兩點假設，我們從天然氨基酸proline出發(fā)，合成了帶有三氟甲基取代基的三齒配體。新的催化體系能很好的促進水相的不對稱Henry 反應，應用于不同種類的醛，

6、得到的ee值大部分在95％以上。這個催化體系還能容忍特殊底物如商業(yè)上以40％水溶液賣的乙醛、帶有羥基的醛。我們利用這個催化體系成功的合成了(S)-N-trans-阿魏?；卖~胺，沒有涉及任何的保護或脫保護步驟。
　　 4.手性三級胺-Cu2+催化的anti-選擇性的不對稱Henry反應：
　　 我們將新設計合成的手性三級胺配體成功應用于非對映選擇性的不對稱Henry反應中。硝基烷烴可以是硝基乙烷或硝基丙烷。用于19中不同