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《手性小分子催化劑的合成及其在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用_文獻(xiàn)綜述_》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展第一部分綜述第一部分手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展文獻(xiàn)綜述相轉(zhuǎn)移催化劑（Phase-TransferCatalysts,PTC）是一類在有機(jī)合成中普遍使用且非常有效的催化劑，它通過(guò)將分子或離子從一個(gè)反應(yīng)相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)反應(yīng)相，從而加速非均相反應(yīng)的進(jìn)行。近年來(lái)，手性相轉(zhuǎn)移催化劑，作為一種手性因素在催化不對(duì)稱反應(yīng)方面得到了很大的發(fā)展。手性相轉(zhuǎn)移催化劑中最常用的是手性季[1]銨鹽類催化劑。金雞納堿衍生的手性季銨鹽類催化劑，由于制備簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，引起了化學(xué)家們的關(guān)注。本文主要總結(jié)了2000年以來(lái)金雞納堿衍生的手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移
2、催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展。1.由金雞納生物堿衍生的手性季銨鹽，辛可寧（Cinchonine,CN），辛可尼丁(Cinchonidine,CD),奎寧（Quinine,QN），奎尼?。≦uinidine,QD）等可由金雞納樹(shù)皮得到，是金雞納生物堿家族的幾個(gè)主要成分（Figure1）。HONHONHHGGNNCinchonineQuinidineCinchonidineQuinidineG=HG=OMeG=HG=OMeFigure1金雞納生物堿的枝葉樹(shù)皮及四種主要成分的結(jié)構(gòu)1手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展第一部分綜述2．金雞納生物堿衍生的手性季銨鹽催化的不對(duì)稱烷基化反
3、應(yīng)催化N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烷基化反應(yīng)來(lái)合成α-氨基酸是金雞納堿衍生的手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑最廣泛也是最成功的應(yīng)用。HONXHNXHNOHNCinchonine-derivedCinchonindine-derivedCat1Cat21989年，O’Donnell等最早報(bào)道了以Cat1,Cat2催化N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的芐基化反應(yīng)，盡管只取得了中等的對(duì)映選擇性，但是水解得到的α-氨基酸通過(guò)重結(jié)晶，可得到大于99%的光學(xué)純產(chǎn)物（Scheme1）。若使用Cat2催化該[2]反應(yīng)則得到構(gòu)型完全相反的產(chǎn)物（62%ee）。t1)4-Cl-C6H4CH2BrH2NCO2HPh2CNCO2B
4、uCat1(10mol%)rt,15h150%NaOH,CH2Cl2295%yield,64%ee2)CrystallizeRacemate3)Deprotectovell:50%(＞99%ee)Scheme1[3]1994年，O’Donnell等對(duì)上述反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入研究。研究表明，在反應(yīng)過(guò)程中，上述催化劑中的羥基首先被堿奪氫轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)離子，而負(fù)離子的存在易使產(chǎn)物消旋化，在某種程度上降低了反應(yīng)的對(duì)映選擇性。催化劑隨后迅速被醚化，因此在反應(yīng)中起到催化作用的是醚化催化劑。于是他們將上述催化劑中的羥基烯丙基化，合成出更為優(yōu)秀的催化劑Cat3,Cat4。這一結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使得對(duì)映選擇性有了很
5、大的提高（81%ee）。2手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展第一部分綜述ONXHNXHNONCinchonine-derivedCinchonindine-derivedCat3Cat4Lygo，Corey等在上述催化劑的基礎(chǔ)上發(fā)展的第三代金雞納堿衍生的手性季銨鹽Cat5和Cat6,在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出更為優(yōu)秀的對(duì)映選擇性。R1OXXHNNHNOR2NCinchonine-derivedCinchonindine-derivedR1=H,X=Cl,Cat5R2=H,X=Cl,Cat6R1=烯丙基，X=Cl,Cat7R2=烯丙基,X=Br,Cat8上述催化劑在金雞納堿的橋頭N上
6、引入9-蒽甲基，利用蒽環(huán)的位阻效應(yīng)使得手性控制更為有效，而羥基的醚化則進(jìn)一步提高了反應(yīng)的對(duì)映選擇性。Corey等根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和催化劑的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)該反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)進(jìn)行了模擬（Figure2）。Cat8和N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烯醇負(fù)離子形成了緊密離子對(duì)，通過(guò)蒽環(huán)的位阻和強(qiáng)的靜電作用力，使得底物的烯醇負(fù)離子被固定，而喹啉環(huán)的存在，使得芐溴等[4]只能從圖示的Si面進(jìn)攻，從而得到S構(gòu)型的產(chǎn)物。3手性季銨鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑在不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展第一部分綜述Figure2Cat8與N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烯醇負(fù)離子形成了緊密離子對(duì)Lygo等首先合成了Cat5,Cat6，以其催化N-二苯甲叉甘氨酸
7、叔丁酯的烷基[5]化反應(yīng)（Scheme2），ee值得到了很大的提高（89%-92%ee）。PhNCOBut2C263%yield,89%eeCat510mol%PhPhCH2BrPhCNCOBut50%aqKOH-Toulene2220℃,18hCat610mol%PhNCOBut2C268%yield,91%eePhScheme2Corey等在此基礎(chǔ)上，將羥基烯丙基化，制得Cat8,并且改用固體堿CsOH.H2O,[4]在低溫（-
