手性有機膦催化劑催化的分子間不對稱交叉Rauhut-Currier反應研究.pdf

1、碳-碳鍵的構筑是有機化學里經久不衰的研究內容，Rauhut–Currier（RC）反應就是其中一種構筑碳-碳鍵的方法。RC反應是由三價膦或者三價胺催化的活潑烯烴之間通過偶聯構筑新的碳-碳鍵的一種反應。反應具有100％的原子經濟性，并且反應的產物是多官能團化的化合物，容易進行后續(xù)的官能團化或者衍生化。雖然該反應1963年就被發(fā)現，但是研究發(fā)展相對比較緩慢，主要是分子間交叉RC反應存在選擇性差，收率低等諸多方面的問題。本文第一章第一節(jié)詳細總

2、結了近年來RC反應的研究進展。有機膦是RC反應最初發(fā)現時使用的催化劑。手性有機膦化合物催化的不對稱反應在近十年發(fā)展非常迅速，并且取得了非常多的成果，但是目前為止尚沒有手性膦化合物催化的分子間不對稱交叉RC反應的報道。
　　本文第一章第二節(jié)詳細總結了近年來小分子有機膦催化的不對稱反應的研究進展。在此基礎上，我們對手性膦催化的分子間不對稱交叉RC反應做了深入和系統的研究。
　　1）設計合成了新的含有酚羥基、酰胺基以及親核性膦基團

3、的多官能團手性膦催化劑，并采用此催化劑首次實現了手性膦催化的分子間不對稱交叉RC反應。該反應不僅很好的適用于甲基乙烯基甲酮與3-芳?；┧狨ブg的RC反應，對于更加容易發(fā)生自身RC反應的芳基乙烯基甲酮，也能以很高的收率和選擇性與3-芳?；┧狨グl(fā)生交叉RC反應。此外，我們所設計的多官能團手性膦催化劑具有非常高的催化效率，能夠以1mol%的催化劑用量實現該RC反應克級別上的反應，且依然具有很高的收率和ee值。通過簡單的機理研究，我們發(fā)

4、現，酚羥基以及酰胺基都以氫鍵的形式參與到了反應的手性控制過程當中。參照產物的單晶結構以及已有的文獻，我們給出了反應的機理以及手性控制的模型。產物的結構通過核磁，高分辨質譜等確認。
　　2）采用多官能團手性膦催化劑并不能很好的實現丙烯醛與3-芳?；┧狨ブg進行的不對稱交叉RC反應。為了進一步的解決這一問題，我們選擇了由親核性手性膦（Lewis堿）/金屬化合物（Lewis酸）組成的共催化模式。由于作為親核性的三價膦具有較強的配位能

5、力，能夠與很多的過渡金屬產生強的配位作用而失去親核性，因此對于金屬Lewis酸的選擇也非常重要。通過條件實驗，我們選定Ti(OiPr)4作為手性膦催化劑的共催化劑。這樣一個共催化的體系當中，Ti(OiPr)4作為Lewis酸通過對兩個底物的活化來提高反應的收率和選擇性，反應最高能夠達到91%的收率和93%的ee值。另外這樣一個共催化的體系也被成功的應用到了甲基乙烯基甲酮與查爾酮進行的不對稱交叉RC反應當中，反應最高能夠達到91%的收率和

6、88%的ee值。這是手性膦催化劑與金屬Lewis酸組成的共催化體系在不對稱交叉RC反應當中的首次報道。反應的產物通過核磁和高分辨質譜確認。
　　3）由于RC反應的產物是具有多官能團的活潑烯烴類化合物，因此可以通過選擇合適的底物或者反應條件實現由不對稱交叉RC反應引發(fā)的串聯反應。含色滿骨架的化合物很多是具有生物活性的，因此我們選用含色滿骨架的氰基查爾酮的類似物進行了這一方面的研究。我們設計了含有硫代酰胺的手性膦催化劑，希望能夠實現這