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基于联萘骨架的手性配体在一些Lewis酸催化的不对称反应中的应用及含氮有机碱促进的Michael反应方法学的研究

袁之渿

  本论文主要可以分为两大部分:一部分是设计、合成了一系列基于联萘骨架的手性配体,并将其应用到过渡金属Lewis酸催化的不对称的Friedel-Crafts烷基化反应,不对称的vinylogous Mannich反应和不对称的Mannich型偕二氟烷基化反应中去;另一部分是含氮有机碱促进的Michael反应方法学的研究,主要是包括叔胺促进的苯甲酰腙与活化炔烃的氮杂Michael反应及其相关反应。 1.设计并合成了一系列的基于联萘胺的轴手性单边席夫碱和双边席夫碱类配体L1-L16,并将其应用到三氟甲磺酸锌作为Lewis酸促进剂的吲哚与硝基烯烃的不对称的Friedel-Crafts烷基化反应中,以90%的产率和中等到良好的对映选择性(up to67%ee)得到了相应的烷基化产物。 2.设计并合成了一系列基于联萘骨架的手性含膦席夫碱类配体L17-L27,并将其应用到亚胺与2-硅氧基呋喃醚的不对称vinylogous Mannich反应中。我们发现手性配体L22在以醋酸银为促进剂,四氢呋喃为溶剂,苯甲醇为添加剂的条件下在该反应中表现出了良好的催化活性,以优秀的产率(up to 90% yield),中等到良好的对映选择性(up to 81% ee)及优异的非对映选择性(anti/syn, up to 99/1)得到了相应产物。同时我们发现该催化体系对亚胺苯环上带有诱导基团(配位基团)的底物Ⅱ-8j的手性诱导不如Hoveyda小组所报道的催化体系优秀。 3.发展了一种Lewis酸促进的亚胺Ⅲ-1与偕二氟烯醇硅醚试剂Ⅲ-2的异常Mukaiyama Aldol型反应。该反应能在较温和的条件下以最高87%的收率得等到p-偕二氟的仲醇。然后,我们选择使用苯甲酰腙Ⅲ-5替代亚胺作为底物与偕二氟试剂反应,并以中等到良好的收率(up to79%)得到相应产物。同时我们发现了带有酯基的底物Ⅲ-5v能在该催化体系中发生异常单氟化反应,并能以最高41%的收率得到单氟化产物。随后我们对苯甲酰腙的不对称偕二氟化反应进行了初步尝试,当使用基于联萘骨架的手性膦-噁唑啉配体L41时能以最高51%的对映选择性得到目标产物。当改用我们小组设计、合成的新型的基于联萘骨架的手性膦-咪唑啉类配体与N,N-双三氟甲磺酰胺基锌以2:1络合催化该反应时,能以最高96%的对映选择性和88%的收率得到光学活性的偕二氟烷基化产物。这是首次报道的过渡金属Lewis酸催化的不对称的氟烷化反应。 4.发展了含氮有机碱促进的苯甲酰腙与活化炔烃的氮杂Michael反应。反应的机理,一般是叔氮首先攫取酰胺的氢质子所得中间体再与活化炔烃反应得到最终产物。另外我们发现了苯环带有羟基的苯甲酰腙能与两分子炔烃发生反应,并对这些反应的机理进行了合理的推测。……