氨基酸衍生物在催化的不對(duì)稱Henry反應(yīng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、Henry反應(yīng)，又稱為nitroaldol反應(yīng)，是一個(gè)經(jīng)典的人名反應(yīng)；是有機(jī)合成中一類重要的碳碳鍵構(gòu)建反應(yīng)；是親核試劑硝基烷烴對(duì)親電試劑羰基化合物加成的反應(yīng)。Henry 反應(yīng)的產(chǎn)物β-硝基醇可以經(jīng)過(guò)進(jìn)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(duì)稱Henry反應(yīng)的研究相對(duì)于不對(duì)稱aldol 反應(yīng)的研究來(lái)說(shuō)落后很多。雖然催化的不對(duì)稱H

2、enry 反應(yīng)自1992年的以后有了長(zhǎng)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(yīng)條件苛刻；反應(yīng)的機(jī)理方面的研究比較少；催化的水相不對(duì)稱Henry 反應(yīng)幾乎沒(méi)有報(bào)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(duì)稱Henry 反應(yīng)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(gè)方面對(duì)催化的不對(duì)稱Henry反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究：
　　 1.手性Schiff-

3、base-Cu2+催化的不對(duì)稱Henry 反應(yīng)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(guò)合成不同的水楊醛衍生物，設(shè)計(jì)合成了一系列的不同取代基的手性Schiff-base配體。催化的不對(duì)稱Henry 反應(yīng)的效率通過(guò)酚環(huán)上的取代基的修飾得到了改進(jìn)。這類催化劑的合成過(guò)程簡(jiǎn)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(duì)稱Henry反應(yīng)的理論研究：
　　 我們對(duì)手性Schiff-base-Cu2+催化的不對(duì)稱Henry反應(yīng)進(jìn)行了研究并提出了一個(gè)可能的催化循環(huán)，通過(guò)理論計(jì)算的方法對(duì)催化循環(huán)進(jìn)行了模擬。理論計(jì)算的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的很好。我們對(duì)計(jì)算得到的中間體和過(guò)渡態(tài)的結(jié)構(gòu)和能量分析，發(fā)現(xiàn)了反應(yīng)的決速步驟是生成硝基烷烴負(fù)離子的步驟，和很多工作者提出的假設(shè)一致；而C-C 鍵生成過(guò)渡態(tài)中，優(yōu)勢(shì)過(guò)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(jí)胺-Cu2+催化的不對(duì)稱Henry反應(yīng)：
　　 根據(jù)理論計(jì)算的結(jié)果，我們推測(cè)在催化劑中增加一個(gè)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(qiáng)吸電子性從而增加Lewis酸中心Cu的酸性。
　　 基于這兩點(diǎn)假設(shè)，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(jìn)水相的不對(duì)稱Henry 反應(yīng)，應(yīng)用于不同種類的醛，

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