新型双膦配体及钯催化的烯丙基烷基化反应用于构筑季碳手性中心

从二茂铁唑啉膦化合物(Sp)-1出发,合成了一类平面手性二茂铁修饰的口袋型双膦配体(R,R,Sp.Sp)-4和(S,S,Sp,Sp)-4.这类配体在前手性亲核试剂的不对称烯丙基化构筑手性季碳中心的反应中,显示了较好的反应活性及对映选择性.当利用亚胺的氨基酸酯衍生物时,可以得到一些非天然的季碳氨基酸衍生物,ee值最高可以达到75.3%一些简单的酮的烯醇负离子也可用作亲核试剂,产物为α-位双取代的具有季碳中心的酮,ee值可高达95%.

新型卡宾配体的合成及其在烯丙基烷基化催化反应中的应用

以L-苯丙氨醇为起始原料,经过氨基的氯乙酰基化、与苯并咪唑偶联和噁唑啉构筑等3步反应成功实现了中间体4的合成,总收率达到56.3%,并首次确定了中间体4的绝对构型.最后以乙腈为溶剂,用6种卤代芳烃在不同反应条件下较高产率地合成了5个具有单噁唑啉环和1个具有双噁唑啉环的新型目标配体(5a-5f),最高收率为87.7%,其中双噁唑啉环配体结构具有1个C2轴,此结构是当今此类配体研究的热点.同时,应用所设计的配体催化烯丙基烷基化反应,在最优配体和最优条件下,以1,3-二苯基-2-烯丙基乙酸酯作为底物的反应,配体5a使得反应收到了较好的催化效果,最优收率为73.5%.

铜(Ⅰ)催化硫代磷酸酯的烯丙基烷基化机理的理论研究

首次运用密度泛函理论从分子水平上研究了铜(Ⅰ)催化烯丙基烷基化反应的机理。对所有可能反应路线的比较研究表明,[(i-Pr)2Cu]-在离去基团的对位与底物分子结合的同时,硫代磷酸酯从#-碳位解离。中间体$-烯丙基铜(Ⅲ)接着经异构化和还原消除过程形成#-或%-产物,#-取代是该反应的主要产物。理论计算研究结果与实验事实非常吻合。

钯催化烯基苯并噁嗪酮基于内球型机理的线性和不对称烯丙基烷基化反应

烯基苯并噁嗪酮作为底物参与反应受到有机合成工作者的广泛关注.在过渡金属催化作用下,烯基苯并噁嗪酮脱除一分子二氧化碳,生成的两性离子中间体既可以被亲核试剂进攻,得到结构丰富的芳香胺,也可以作为1,4-偶极子与硫叶立德,缺电子烯烃或α,β-不饱和醛参与成环,分别生成相应的五元、六元或七元含氮杂环.后者广泛存在于农药、医药和生物活性分子中.已报道的钯催化烯基苯并噁嗪酮的不对称转化反应中,支链结构是主产物,线性结构产物比较少见.这是因为烯丙基邻位的氨基负离子与亲核试剂存在氢键或者静电作用,诱导亲核试剂进攻位阻更大但是能量更低的苄位.不同于传统的钯催化烯丙基取代反应,产物的结构通常是由亲核试剂的软硬程度决定.除了化学选择性的问题,产物中双键的Z/E构型和立体选择性的控制也同样成为挑战.近期Li课题组(Org.Lett.,2016,18,4392–4395)基于定位基辅助的Rh(Ⅲ)催化C‒H活化策略实现了芳烃烯丙基化得到线性产物.Shi课题组(Chem.Commun.,2019,55,1283–1286)利用Ir(Ⅰ)和Brönsted酸协同催化实现了吖内酯进攻端位烯丙基.但是,这些反应仅能得到消旋产物.发展不对称的线性烯丙基取代反应,不仅可以拓展烯基苯并噁嗪酮的应用前景,还可以合成具有手性的邻乙烯基芳香胺.本文采用α-硫氰基取代的茚酮作亲核试剂,不同于以往文献报道的机理,氨基负离子对烯醇式茚酮没有起到导向作用,意外得到以直链为主的产物.经过优化,最终以联萘二酚骨架亚膦酰胺为配体,钯作为催化剂,成功构建了一系列与硫氰基直接相连的季碳手性产物.所有反应产物均有优秀的化学选择性(线性选择性>20/1),E/Z选择性(>20/1)和立体选择性(最高95%ee).并且该反应适用范围广泛,基团的兼容性良好.为解释实验结果,本文进行相关的控制实验和DFT计算.计算结果表明,由于氨基负离子碱性较强,茚酮α位C‒H酸性较强,直接发生了质子转移生成茚酮烯醇负离子,此时氢键作用消失不能起到导向作用.本文还考察了茚酮烯醇负离子与烯丙基钯通过静电作用形成离子复合物.与之前文献报道不同,本文采用了单齿膦配体且钯与配体等量,这意味着钯处于配位不饱和状态,导致离子复合物极其不稳定,烯醇负离子与硫氰基直接与钯配位成键,该过程结合能高达23.47 kcal/mol.最终配合物中间体通过内球型机理,经历环状过渡态得到以线性为主的产物.

修饰金鸡纳碱催化的不对称烯丙基烷基化反应

以修饰金鸡纳碱的手性叔胺为催化剂,Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与α-取代的β-酮酸酯经不对称烯丙基烷基化反应,以中等收率及较好的非对映选择性和对映选择性合成了一系列具有连续季碳叔碳手性中心的新型烷基取代β-酮酸酯类化合物,其结构经1H NMR和13C NMR表征。

金鸡纳碱类催化剂在MBH酯的不对称烯丙基烷基化反应中的应用进展

含有手性中心的结构单元被广泛应用于天然产物和药物活性分子(如羟吲哚、苯并呋喃等)中,展现出广泛的生物活性。由于空间位阻等因素的存在,含有立体手性中心(特别是季碳中心)的结构不易合成。MBH酯容易发生烯丙位的取代反应而构建新的碳碳键受到了广泛的关注,烯丙基烷基化反应一般具有条件温和,操作简单,适用性强的特点,金鸡纳碱衍生物是一种在有机化学中广泛应用的手性辅助剂,也是最常用于此类反应的有机催化剂。本论文主要综述了金鸡纳碱类催化剂在MBH酯的不对称烯丙基烷基化反应中的应用。

手性叔膦-酰胺不对称催化香豆素与Morita-Baylis-Hillman碳酸酯之间的插烯烯丙基烷基化反应

发展了新型手性双功能叔膦-酰胺催化4-甲基香豆素化合物与外消旋Morita-Baylis-Hillman碳酸酯之间的插烯烯丙基烷基化反应, 反应条件温和, 底物适用范围广泛. 在10~15 mol%的基于手性环己烷骨架的叔膦-酰胺催化剂C10作用下, 相应产物的产率达到87%~99%, 对映选择性最高达98% ee, 为手性香豆素衍生物的不对称合成提供了有效的方法.

铜催化格氏试剂的不对称烯丙基烷基化连续流反应

基于连续流微通道反应器, 在温和条件下首次实现了铜催化格氏试剂的不对称烯丙基烷基化反应. 在–20~ –10 ℃条件下, 用双流路不锈钢折线型连续流微通道反应器, 以极短的保留时间0.6 s, 实现了铜催化的不同格氏试剂的不对称烯丙基烷基化反应, 获得的产物收率为82%~99%, ee值中等至良好. 此外, 在连续流反应条件下连续进料34 min, 放大(S)-3-甲基-1-环己烯的合成规模, 获得0.968 g的(S)-3-甲基-1-环己烯, 收率为98.7%, ee值为96.6%, 证明了在连续流条件下铜催化剂可以稳定地催化格氏试剂发生不对称烯丙基烷基化反应.

Morita-Baylis-Hillman加合物和N-羟基邻苯二甲酰亚胺的电化学烯丙基烷基化形成C(sp^(3))-C(sp^(3))键

报道了一种无外加氧化还原剂、电还原方法,使Morita-Baylis-Hillman (MBH)加合物实现烯丙基烷基化.这种转变的一个关键特征是,既不需要外部化学还原剂也不需要金属催化剂. N-烷酰氧基邻苯二甲酰亚胺(NHP)酯通过电子还原产生烷基自由基,在烷基化过程中以高立体选择性和区域选择性展示出对烯烃取代的广泛官能团耐受性.

铜催化不对称烯丙基烷基化反应的研究进展

铜催化不对称烯丙基烷基化反应是一种重要的合成手性化合物的方法,综述了铜催化不对称烯丙基烷基化反应的最新研究进展,重点讨论了烯丙基衍生物结构、手性配体结构及亲核试剂类型等因素对该类型反应的影响.

2-巯基嘧啶与碳酸Morita-Baylis-Hillman酯的选择性S-烯丙基烷基化

发展了一种1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)催化2-巯基嘧啶与碳酸Morita-Baylis-Hillman(MBH)酯的S-烯丙基烷基化反应新方法.一系列碳酸MBH酯与2-巯基嘧啶反应并以55%~99%的产率得到S-烯丙基烷基化产物.具有专一的化学选择性和良好的区域选择性,反应条件温和,反应时间短,底物适用广泛,有良好的应用前景.

过渡金属催化1,3-二羰基化合物不对称烯丙基烷基化反应的研究进展

1,3-二羰基化合物的不对称烯丙基烷基化反应是构筑手性中心的重要方法.综述了过渡金属催化1,3-二羰基化合物不对称烯丙基烷基化反应的进展.按照烯丙基化试剂的不同,主要讨论了以烯丙基酯类、烯丙醇、烯丙基卤化物、烯烃、联烯作为烯丙基化试剂或其他烯丙基化方法合成手性α-烯丙基取代的1,3-二羰基化合物.

手性膦氮配体的合成及其钯配合物催化的不对称烯丙基烷基化反应

以价廉的天然产物辛可宁和奎宁为原料,在温和的条件下方便地合成了两个手性膦氮配体.考察了它们与过渡金属钯配合物在不对称烯丙基烷基化反应中的催化活性和不对称诱导作用.在1,3-二苯基-2-烯丙基-1-醇的乙酸酯与丙二酸二甲酯的反应中,两个配体均表现出中等的手性诱导活性(最高为73.5%e.e.).

靛红Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与环状N-磺酰亚胺的不对称烯丙基烷基化反应研究

本课题组近年来发展的通过路易斯碱催化靛红Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯的烯丙基烷基化反应是合成光学纯3,3-二取代2-氧化吲哚化合物的一种有效方法.在此基础上,本文研究了手性叔胺催化靛红MBH碳酸酯与环状N-磺酰亚胺的不对称烯丙基烷基化反应,通过亲电反应途径以较高的立体选择性(达86%ee,dr>95∶5)和高收率(达96%)合成C-3位含季碳手性中心的多官能团氧化吲哚产物.通过简单的转化可以得到含多个手性中心的2-吲哚酮-3,4'-哌啶环类骨架,这为进一步合成生理活性物质研究奠定了基础.

有机催化吡唑酮与MBH碳酸酯的不对称烯丙基烷基化反应

报道了辛可宁催化的MBH(Morita-Baylis-Hillman)碳酸酯β位和吡唑酮的不对称烯丙基烷基化反应.在温和的条件下,此反应以良好的产率(55%~91%)和最高93%的对映选择性得到了一系列手性吡唑酮类化合物.

钯催化α-取代苄腈与支链烯丙基碳酸酯的烯丙基烷基化反应

报道了钯催化下α-取代苄腈作为亲核试剂,与支链烯丙基碳酸酯的烯丙基烷基化反应,在易得的大位阻氮杂环卡宾配体存在下,以良好的收率、区域选择性及非对映选择性得到支链烯丙基烷基化产物.

钯/新型轴手性膦-烯配体催化的吲哚不对称烯丙基烷基化反应

基于两步模块化合成,制备了一类新型的联芳基轴手性膦-烯配体.该类配体在钯催化的吲哚不对称烯丙基烷基化反应中表现出很好的催化活性和不对称诱导效果.在最优的反应条件下,能以高达95%的收率和96%的对映选择性生成一系列手性的烯丙基吲哚化合物.

新型手性钳形PNN类配体在钯催化不对称烯丙基烷基化反应中的应用

从便宜、易得的手性氨基酸出发通过5至6步反应制备了一种新型手性钳形PNN类配体oxpma.该类手性配体含有2至3个手性中心.将其用于钯催化的烯丙基酯的不对称烯丙基烷基化反应,能够以高的对映选择性(最高可达96%)获得相应的手性目标产物.

Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与肟的对映选择性O-烯丙基烷基化反应

研究了一系列具有叔胺结构的手性有机小分子催化剂在Morita—Baylis—Hillman碳酸酯与肟的对映选择性O-烯丙基烷基化反应中的催化活性和对映选择性，并考察了影响反应活性和对映选择性的各种因素．实验结果表明，商品可得的修饰的金鸡纳碱（DHQD）2PHAL能够高效和高对映选择性催化Morita．Baylis—Hillman碳酸酯与苯乙酮肟的对映选择性O-烯丙基烷基化反应，生成手性肟醚产物，最高对映选择性达96％ee．肟醚产物在锌粉和醋酸的作用下能选择性还原得到在有机合成中十分重要的Morita—Baylis．Hillman反应产物，也不影响其ee值．

靛红Morita-Baylis-Hillman碳酸酯参与的不对称烯丙基化反应研究进展

本文对靛红Morita-Baylis-Hillman这一不对称反应在近几年的研究进展进行了综述,认为靛红Morita-Baylis-Hillman碳酸酯的烯丙基烷基化反应是合成光学纯3,3-二取代2-氧化吲哚衍生物的一种有效方法。