手性氮-氧化物催化的酮亞胺Strecker反應(yīng)研究.pdf

1、亞胺的腈化反應(yīng)，即Strecker反應(yīng)自1850年發(fā)現(xiàn)以來，一直倍受有機(jī)化學(xué)家關(guān)注。光學(xué)活性的α-氨基酸具有重要的生物活性和生理作用。它是抗生素等藥物、農(nóng)業(yè)化學(xué)藥品及食物配合劑的重要前體，還可以作為手性誘導(dǎo)劑應(yīng)用于不對(duì)稱合成中。α-氨基酸可以通過酰胺鍵結(jié)合形成多肽，這類物質(zhì)在生物體內(nèi)的氧化、還原、水解以及C-C鍵形成的反應(yīng)過程中起重要作用，α-氨基酸作為它們的構(gòu)成單元決定著它們的性質(zhì)。酮亞胺的腈化產(chǎn)物是α位雙烷基化α-氨基酸(α，α-D

2、AAs)的重要中間體。α，α-DAAs在生物化學(xué)、制藥及有機(jī)合成方面都具有重要意義。而Strecker反應(yīng)是合成手性α-氨基酸的最經(jīng)濟(jì)、最方便的方法之一。近十年來，催化不對(duì)稱Strecker反應(yīng)取得了許多突破性進(jìn)展，酮亞胺Strecker反應(yīng)研究較少，涉及到催化不對(duì)稱方面的就更少了，目前僅有三個(gè)課題組報(bào)道過。本研究即是在這個(gè)領(lǐng)域取得了一系列原創(chuàng)性的研究成果。 首先合成了一系列不同類的酮亞胺，從中選出具有比較優(yōu)勢(shì)的N-對(duì)甲苯磺酰基

3、保護(hù)酮亞胺作系統(tǒng)的催化研究。并且找到了高效、快捷、經(jīng)濟(jì)的消旋體制備方法。結(jié)果表明，簡(jiǎn)單的有機(jī)強(qiáng)堿(如三乙胺，四甲基胍)或者簡(jiǎn)單的氮-氧化物是優(yōu)秀的催化劑，各類產(chǎn)物都能夠獲得>95％的分離收率。 然后合成了一系列不同種類的手性胍、手性胺、手性二胺以及手性單氮-氧和雙氮-氧化物。催化劑的篩選表明，手性胍的催化活性非常高，但對(duì)映選擇性較差(<17％ee)；手性胺可以獲得相對(duì)好一點(diǎn)的對(duì)映選擇性(<38％ee)，但催化活性很低；手性單氮-

4、氧化物的催化活性中等，ee值也不如意；手性雙氮-氧化物的催化活性普遍很高，其中新型的L-脯氨酸衍生的并環(huán)類雙氮-氧化物C19a表現(xiàn)出較高手性誘導(dǎo)能力(70％ee，0℃)。 隨后篩選了一系列不同種類質(zhì)子性添加劑，結(jié)果表明，含羥基官能團(tuán)的化合物對(duì)反應(yīng)有促進(jìn)作用，其中DAHQ即2,5-二金剛烷基對(duì)苯二酚的促進(jìn)效果最好(5 mol％催化劑，20mol％DAnq，85％ee，-20℃)，而且這是一個(gè)對(duì)空氣和水氣均不敏感的催化體系。在優(yōu)化條