席夫碱氮基醇-Zn复合物在低催化剂用量下催化末端炔烃对酮的不对称加成反应的研究

摘要

由于手性炔醇是许多药物分子和天然产物的重要中间体原料而倍受研究者的关注。通过炔基锌试剂对醛、酮的不对称加成反应是构建手性炔醇最有效的方法学之一。近年来，一系列优秀的配体己应用于炔对醛的不对称加成反应中。但与醛相比，酮较低的亲电反应活性和羰基两侧立体化学位阻差异的降低，使得炔基锌试剂对酮的不对称加成反应远没有与对醛的不对称加成反应研究的多。到目前为止，只有少数几个研究组报道了末端炔烃对酮的不对称加成反应。Cozzi小组和Chan小组在该领域做了开创性的研究工作，他们几乎同时报道了末端炔烃对酮的不对称加成反应。Cozzi使用Salen配体Ⅰ催化炔对酮的不对称加成反应，加成产物取得了中等程度的对映选择性(20 mol％的催化剂Ⅰ，ee值在32.81％之间)。Cozzi把反应的成功归结于Salen配体Ⅰ扮演着双功能催化剂的角色。而Chan小组则认为由于酮的不活泼性，体系中需要引入强的Lewis酸金属来活化。于是，Chan使用樟脑磺酰胺基醇Ⅱ为配体，强的Lewis酸金属Cu(OTf)<,2>来协助催化炔对酮的不对称加成反应(10 mol％的催化剂Ⅱ，ee值在71％-97％之间)。随后，我们小组和Cozzi小组几乎同时报道了BINOL-Ti复合物来催化炔对酮的不对称加成反应。尽管目前在炔对酮的不对称加成反应领域已经取得了一定的进展，但催化剂的用量普遍比较大(一般20 mol％左右)。因此，筛选出低催化量的高立体选择性催化体系成为当前研究的难点。 Cozzi小组报道了在不加任何催化剂的情况下，炔基锌试剂对酮可进行加成反应。这是由于炔基的吸电子性使得炔基锌中的Zn的Lewis酸性与活性都得到了很大的提高，这也告诉我们，炔基锌中金属Zn的Lewis酸性足以催化炔对酮的加成反应。我们将Schiff-base氨基醇作为手性配体，二乙基锌中的金属Zn为Lewis酸来催化炔对酮的不对称加成反应。该类型的配体表现出很高的反应活性，其中配体Ⅳ仅在1 mol％的催化剂量下取得了优异的对映选择性。据我们所知，1 mol％的催化剂量是目前该领域催化剂用量的最低用量。我们的反应体系操作简单，不需要预先制备炔基锌，不需要加入除Zinc以外的Lewis酸。 同时，我们还合成了一系列的二醇配体和类二醇的磺酰胺基醇配体，并将它们应用于炔对酮的不对称加成反应中。结果表明，我们合成的二醇配体都表现出较低的催化反应活性(产率<28％)。 有机小分子在不使用金属的情况下直接催化不对称加成反应和有机反应在水相中进行都具有绿色催化效应。同样，催化剂固载后可循环使用也具有原子经济效应。虽然我们筛选出了一类高效的手性催化剂，但发展一类可以循环利用的非均相手性催化剂来催化炔对酮的不对称加成显的尤为困难。在前期的工作基础上，我们将Schiff-base氨基醇与Merrifield树脂连接得到非均相催化剂Ⅴ，该催化剂在炔对酮的不对称催化反应中表现出较好的催化效果。催化剂成功的循环五次，加成产物的ee值并没有明显的降低。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章末端炔烃对羰基化合物的不对称催化反应的研究

1.前言

1.1末端炔烃对羰基化合物的不对称加成反应的研究进展

小结

参考文献

第二章 Schiff-base氨基醇配体催化末端炔烃对酮的不对称加成反应的研究

1.前言

2.立体依据

2.3结果与讨论

2.4结论

2.5实验部分

参考文献

第三章二醇配体(类二醇配体磺酰胺基醇)-Zn复合物催化炔对酮的不对称加成

3.1前言

3.2立题依据

3.3结果与讨论

3.4结论

3.5实验部分

参考文献

第四章 Polymer-Supported Schiff-base氨基醇配体催化末端炔烃对酮的不对称加成

4.1前言

4.2 Polymer-Supported催化剂在有机锌试剂对羰基不对称加成反应中的应用

4.3非均相催化催化末端炔对醛的不对称加成反应的研究进展

4.4非均相催化剂在末端炔对酮的加成反应中的研究进展

4.3立题依据

4.4结果与讨论

4.7实验部分

参考文献

附录一

附录二

附录一：在读期间发展的论文及所获奖励

致谢