手性陰離子在不對稱溴胺環(huán)化反應(yīng)及鈀催化碳?xì)浞蓟磻?yīng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 14:44
不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化是指通過使用手性陰離子控制正離子中間體不對稱轉(zhuǎn)化的策略,近年來被廣泛地應(yīng)用于有機(jī)小分子催化、過渡金屬催化之中,已成為構(gòu)建手性化合物的重要方法之一。因此,開發(fā)新的手性陰離子、基于抗衡陰離子導(dǎo)向策略發(fā)展更為豐富的不對稱反應(yīng)具有重要的研究意義。本文研究了手性陰離子在烯烴的不對稱溴環(huán)化反應(yīng)及鈀催化不對稱碳?xì)浞蓟磻?yīng)中的應(yīng)用。我們發(fā)展了一類手性鈷(Ⅲ)配合物Br(?)nsted酸催化劑,通過陰離子相轉(zhuǎn)移策略,成功實(shí)現(xiàn)了γ-氨基烯烴的不對稱溴胺環(huán)化反應(yīng),以優(yōu)秀的收率及對映選擇性獲得了手性吡咯烷衍生物。我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)配體手性一致、金屬手性相反的鈷(Ⅲ)配合物Br(?)nsted酸非對映異構(gòu)體均可以高效地催化該反應(yīng),得到構(gòu)型相反的一對對映異構(gòu)體產(chǎn)物。通過手性鈷(Ⅲ)配合物陰離子和手性亞磷酰胺配體的協(xié)同作用,我們發(fā)展了鈀催化的硫代酰胺的不對稱碳?xì)浞蓟磻?yīng),高效地獲得了結(jié)構(gòu)多樣的手性α-芳基胺衍生物。機(jī)理研究表明,手性亞磷酰胺配體及手性鈷(Ⅲ)配合物陰離子對反應(yīng)的立體選擇性控制均非常重要,二者構(gòu)型匹配才能獲得最佳的反應(yīng)結(jié)果。我們利用鈀和手性磷酸協(xié)同催化策略,高效地實(shí)現(xiàn)了硫代酰胺不...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1不對稱相轉(zhuǎn)移催化與不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化??基于不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略,人們近年來成功開發(fā)出許多手性陰離??子,并將其成功應(yīng)用于各種各樣的不對稱催化合成中(圖].2)
?第一章不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化研究進(jìn)展???不對稱鹵代反應(yīng)、氧化反應(yīng)及過渡金屬催化反應(yīng)等不對稱催化反應(yīng)(詳見第1.2.5??節(jié))。??a)?PTC?b)?AC?DC??B*?P'?Nu.?P*??A?A??*NR4+S'?*NR4+X-?cat.-S+X*-?cat.+X*??chiral?ion?pair?i?chiral?ion?pair?i??MX?NTS-?S??圖1.1不對稱相轉(zhuǎn)移催化與不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化??基于不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略,人們近年來成功開發(fā)出許多手性陰離??子,并將其成功應(yīng)用于各種各樣的不對稱催化合成中(圖].2)。其中,聯(lián)萘酚骨??架的手性磷酸及其衍生物(如手性磷酸鹽、手性磷酰胺等)因其結(jié)構(gòu)可調(diào)性好、合??成方法成熟、催化劑種類豐富等優(yōu)點(diǎn),更是被廣泛地使用[|7]。本章旨在以手性磷??酸及其衍生物為例,簡要介紹不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略在有機(jī)小分子催化、??過渡金屬催化體系中的應(yīng)用。??r2vn^n-r1*??Cu"?w?pr〇/§j?v??Rm:,?oa;??嚴(yán)x益在,簽??圖1.2手性陰離子催化劑舉例??1.2不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向策略在有機(jī)小分子催化中的應(yīng)用??2004年,AkiyanW18】和Terada[19】小組分別報(bào)道了手性磷酸催化的不對稱??Mannich反應(yīng)(圖1.3)。后續(xù)的機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),在Akiyama小組報(bào)道的反應(yīng)中,??手性磷酸1.1給出質(zhì)子活化亞胺1.2,形成離子對中間體1.5?(圖丨.3a)l2()]。而在??2??
!?rX^oH??3A?MS,?BHT,?tol,?0?°C?(\?/V-NH?H?:?L?JI??_?H?then?HCI,?PhSH?1.23?:??chiral?ion?pair?up?to?90%?yield,?:?1.21:?R?=?3)5-(CF3)2C6H3;??up?to?87%?ee?;?1.22:?R?=?SiPh3.??Bn、?_、〇、p-0_?:??、、含c?—〇Pri??1.24H?L?=,_」?.w?丨?0?人??二?:(.)一e??圖1.6手性碟酸催化不對稱Pictet-Spengler反應(yīng)??2008年,List小組報(bào)道了手性磷酸銨鹽催化的cu(3-不飽和醛1.26的不對稱??環(huán)氧化反應(yīng),以高達(dá)95%的收率、>99:1的非對映選擇性以及96%?ee的對映選??擇性獲得一系列環(huán)氧化產(chǎn)物1.27[28】。在該反應(yīng)中,底物與磷酸銨鹽1.28縮合得??到手性離子對中間體,在手性抗衡陰離子的導(dǎo)向下,過氧叔丁醇進(jìn)攻亞胺正離子,??再經(jīng)過環(huán)化、水解,最終得到不對稱環(huán)氧化產(chǎn)物(圖1.7)。??R.?1.28?(10?mol%)?R'?:?f?JL?jCo??ohc^J\?〇nc^j><?:?y-0^??R?fBuOOH?(1.1?equiv.)?R?;?/Pxn ̄^?+?J??1?26?dioxane?or?MTBE?1.27?:?Y\\T〇?^?M??0-35?°C,?24-72?h?76-96%?ee?;??1.27?1?26?Ar??Hn?4^1.28-^?V?:?1.28,Ar'?=?2,4,6-(iPr)3C6H2??Ar?=?3,5-(CF3)2-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1,4-二烯和醛的烯丙基碳?xì)洳粚ΨQ烷基化反應(yīng)[J]. 周霄樂,蘇永亮,汪普生,龔流柱. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]手性磷酸控制的不對稱碳?xì)浞蓟磻?yīng)合成平面手性二茂鐵化合物[J]. 張松,陸俊筑,葉金星,段偉良. 有機(jī)化學(xué). 2016(04)
[3]鈀催化的烯丙位C—H鍵官能團(tuán)化:新催化體系的發(fā)展[J]. 湯淏溟,霍小紅,孟慶華,張萬斌. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
本文編號:3280109
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:173 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1不對稱相轉(zhuǎn)移催化與不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化??基于不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略,人們近年來成功開發(fā)出許多手性陰離??子,并將其成功應(yīng)用于各種各樣的不對稱催化合成中(圖].2)
?第一章不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化研究進(jìn)展???不對稱鹵代反應(yīng)、氧化反應(yīng)及過渡金屬催化反應(yīng)等不對稱催化反應(yīng)(詳見第1.2.5??節(jié))。??a)?PTC?b)?AC?DC??B*?P'?Nu.?P*??A?A??*NR4+S'?*NR4+X-?cat.-S+X*-?cat.+X*??chiral?ion?pair?i?chiral?ion?pair?i??MX?NTS-?S??圖1.1不對稱相轉(zhuǎn)移催化與不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化??基于不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略,人們近年來成功開發(fā)出許多手性陰離??子,并將其成功應(yīng)用于各種各樣的不對稱催化合成中(圖].2)。其中,聯(lián)萘酚骨??架的手性磷酸及其衍生物(如手性磷酸鹽、手性磷酰胺等)因其結(jié)構(gòu)可調(diào)性好、合??成方法成熟、催化劑種類豐富等優(yōu)點(diǎn),更是被廣泛地使用[|7]。本章旨在以手性磷??酸及其衍生物為例,簡要介紹不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向催化策略在有機(jī)小分子催化、??過渡金屬催化體系中的應(yīng)用。??r2vn^n-r1*??Cu"?w?pr〇/§j?v??Rm:,?oa;??嚴(yán)x益在,簽??圖1.2手性陰離子催化劑舉例??1.2不對稱抗衡陰離子導(dǎo)向策略在有機(jī)小分子催化中的應(yīng)用??2004年,AkiyanW18】和Terada[19】小組分別報(bào)道了手性磷酸催化的不對稱??Mannich反應(yīng)(圖1.3)。后續(xù)的機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),在Akiyama小組報(bào)道的反應(yīng)中,??手性磷酸1.1給出質(zhì)子活化亞胺1.2,形成離子對中間體1.5?(圖丨.3a)l2()]。而在??2??
!?rX^oH??3A?MS,?BHT,?tol,?0?°C?(\?/V-NH?H?:?L?JI??_?H?then?HCI,?PhSH?1.23?:??chiral?ion?pair?up?to?90%?yield,?:?1.21:?R?=?3)5-(CF3)2C6H3;??up?to?87%?ee?;?1.22:?R?=?SiPh3.??Bn、?_、〇、p-0_?:??、、含c?—〇Pri??1.24H?L?=,_」?.w?丨?0?人??二?:(.)一e??圖1.6手性碟酸催化不對稱Pictet-Spengler反應(yīng)??2008年,List小組報(bào)道了手性磷酸銨鹽催化的cu(3-不飽和醛1.26的不對稱??環(huán)氧化反應(yīng),以高達(dá)95%的收率、>99:1的非對映選擇性以及96%?ee的對映選??擇性獲得一系列環(huán)氧化產(chǎn)物1.27[28】。在該反應(yīng)中,底物與磷酸銨鹽1.28縮合得??到手性離子對中間體,在手性抗衡陰離子的導(dǎo)向下,過氧叔丁醇進(jìn)攻亞胺正離子,??再經(jīng)過環(huán)化、水解,最終得到不對稱環(huán)氧化產(chǎn)物(圖1.7)。??R.?1.28?(10?mol%)?R'?:?f?JL?jCo??ohc^J\?〇nc^j><?:?y-0^??R?fBuOOH?(1.1?equiv.)?R?;?/Pxn ̄^?+?J??1?26?dioxane?or?MTBE?1.27?:?Y\\T〇?^?M??0-35?°C,?24-72?h?76-96%?ee?;??1.27?1?26?Ar??Hn?4^1.28-^?V?:?1.28,Ar'?=?2,4,6-(iPr)3C6H2??Ar?=?3,5-(CF3)2-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1,4-二烯和醛的烯丙基碳?xì)洳粚ΨQ烷基化反應(yīng)[J]. 周霄樂,蘇永亮,汪普生,龔流柱. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]手性磷酸控制的不對稱碳?xì)浞蓟磻?yīng)合成平面手性二茂鐵化合物[J]. 張松,陸俊筑,葉金星,段偉良. 有機(jī)化學(xué). 2016(04)
[3]鈀催化的烯丙位C—H鍵官能團(tuán)化:新催化體系的發(fā)展[J]. 湯淏溟,霍小紅,孟慶華,張萬斌. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
本文編號:3280109
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