三羰基化合物用于脯氨酸衍生物的高效不对称合成研究【字数:7878】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法 3
1.1反应所需反应试剂的制备 3
1.1.1 tBuOCl(次氯酸叔丁酯)的合成 3
1.1.2 pABSA(对乙酰氨基苯磺酸叠氮)的合成 3
1.2三羰基化合物结构的构建 4
1.2.1重氮化合物的制备 4
1.2.2 三羰基化合物的制备 4
1.3用三羰基水合物合成吡咯3酮的路线优化 4
1.3.1三氟乙酸催化三羰基化合物、环己酮及氨源的三组分反应 5
1.3.2反应溶剂及催化剂优化 5
1.3.3 L脯氨酸催化2,3二羰基酯水合物与环酮的aldol反应 5
1.3.3三氟乙酸催化产物A与乙酸铵的环化、重排串联反应 6
1.3.4 产物A在乙酸作为溶剂催化剂条件下发生的环化及重排反应 6
1.4探索三羰基类化合物C合成吡咯3酮类化合物的反应路线 6
1.4.1 三羰基化合物C的制备 6
1.4.2 2,3二羰基酯类与环己酮的aldol反应 7
1.4.3 aldol产物A在乙酸作为溶剂催化剂发生的Benzylic acid重排反应 7
1.5 通过吡咯3酮还原、解合成α取代脯氨酸类有机小分子催化剂 8
1.5.1 吡咯3酮类化合物的水解 8
1.5.2 吡咯3酮类化 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
合物的还原 8
2 结果与分析 8
2.1实验结果 8
2.1.1 反应12中产物A发生Benzylic acid重排反应的实验结果 8
2.1.2 反应20中产物A发生Benzylic acid重排反应的实验结果 9
2.1.3 吡咯3酮类化合物的还原产物的实验结果 9
2.2实验结果分析 11
2.2.1 对2,3二羰基酯合成吡咯3酮两种途径的分析 11
2.2.2 吡咯3酮衍生物的水解、还原反应分析 11
3 讨论 11
致谢11
参考文献11三羰基化合物用于脯氨酸衍生物的高效不对称合成研究
引言
引言:有机小分子作为不对称催化剂,具有许多特殊的优点:与过渡金属催化剂相比,无毒无害、易得、反应体系无重金属残留、较小的分子量、易于从产物中分离出来重复利用等特点,符合当前大力倡导的环境友好的绿色化学要求。在有机小分子催化不对称合成领域,基于脯氨酸的有机分子催化反应占有重要一席之地。早期较有名的反应为HajosParrishEderSaverWiechert反应[1],通过脯氨酸的催化成环反应,得到角甲基双环酮产物,ee值高达93%。2000年,List和Barbas报道了脯氨酸催化异丁醛与丙酮的不对称aldol反应(1),掀起了有机小分子催化的热潮。
(1)
此后有机催化剂催化的不对称aldol反应取得了迅猛的发展,各种羰基化合物被应用到不对称的aldol反应中,包括各种芳香醛、脂肪醛、活化的酮等。同时,Mordecai B. Rubin 和Rolf Gleiter发表的对于邻聚碳酸酯化合物相关催化反应中也介绍了有机小分子的催化作用[2]。2004年,由Nicola Vignola 和Benjamin List发表的关于醛α位不对称内烷基化反应中[3]描述了α甲基脯氨酸催化醛alpha位烷基化的反应,羰基化合物的α烷基化是有机合成中的中心碳碳σ键形成反应。20世纪末,美国Scripps研究所的List等人首先发现脯氨酸可在一个反应中有效地催化未经修饰的醛,胺和酮(醛)三组分的不对称Mannich反应[4](2)。
(2)
该方法避免了传统的不对称Mannich反应将供电体酮(醛)先转化成其烯醇金属盐或烯醇硅醚(本步骤要求低温、溶剂绝对干燥)以及醛和胺先转化成其亚胺的繁琐步骤与苛刻的反应条件。后续研究发现,各种酮和对甲氧基苯胺、对硝基苯甲醛均能发生脯氨酸催化的Mannich反应,并得到很好的结果(ee值为94%~99%)。芳香醛一般得到的产物有很高的ee值,但产率不定。研究人员分别使用L脯氨酸和S脯氨酸催化了庚醛和α(N对甲氧苯基)亚胺基乙酸乙酯的反应 ,这属于类Mannich反应。结果表明,两种脯氨酸对于这个反应均有较理想的对映选择性和产率。Sakthivel[5]等报道了使用L脯氨酸作催化剂,在DMSO溶液中,丙酮和反式硝基苯乙烯的Michael加成(3),得到的产率为80%,但几乎全部是外消旋产物。
(3)
Betancort等在此基础上使用环戊酮代替丙酮,在四氢呋喃溶液中和反式硝基苯乙烯反应,产率为88%,ee值为29%。这是第一个使用脯氨酸催化硝基苯乙烯进行不对称Michael反应的例子。Guofu Zhong使用L脯氨酸,首次直接催化实现了醛的α—aminoacylation[6]。经研究表明,该反应可以在DMSO中进行,生成的产物是手性二醇的前体,室温下还原1020min即可产生光学活性的1,2二醇衍生物。这为生成1,2二醇衍生物的合成途径添加了新的道路。Chandrasekh等设计了一种用L脯氨酸催化合成黄烷酮类产物的方法[8](4)(5),这种方法虽然产率很高但经测定ee值较低,小于5%。Juliet Macharia等人通过研究对映体发散烯胺催化的设计方法,发现2取代L脯氨酸的催化效果更好[7],并且得出了一个结论,通过一系列醛的功能化反应发现对映异构体对于不同的反应及条件产生的不同的催化作用,这种基于过渡态分析的方法可以推广到不对称有机催化和其他对映选择性催化领域的其他活化模式。这种方法在手性催化剂的两种对映体都不易获得的反应中特别重要。
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