潘成学[1]2003年在《2，3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的立体选择性合成研究》文中研究说明1-氨基环丙烷-1-羧酸及其衍生物(ACCs)是有机化学中一个比较活跃的研究领域。由于这类化合物具有许多独特的生理和生物活性，在医药化学、植物化学、农业科学、分子生物学等方面都具有重要的应用价值。近年来有关构象限制多肽的研究和多肽药物合成的兴起，为ACCs开拓了一个更为广阔的应用前景。 环丙烷氨基酸类化合物主要分为2-取代、2，2-二取代、2，3-二取代叁大类。其中2，3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成目前还很少有报道。为此，本论文在我们实验室原有的研究工作基础上，对2，3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成方法及产物的立体选择性进行了深入的研究，并对2，3二取代ACCs的不对称合成方法进行了探索。 论文分综述和实验两个部分。 综述部分系统地概述了ACCs的重要用途，并从(1) 碳碳双键与重氮化合物或叶立德成环；(2) 甘氨酸等价物与1，2-亲电试剂烷基化成环；(3) 分子内的环化反应等叁个方面归纳了立体选择性合成ACCs的一些比较有特点的合成方法和实例。 实验部分的内容包括两个方面： (一) 2，3-二芳基取代环丙烷氨基酸衍生物的非对映立体专一性合成 合成并鉴定了2 1个新的2，3-二芳基取代环丙烷氨基酸衍生物。 首先利用Erlenmeyer反应合成了(Z)-2-苯基-4-芳亚甲基恶唑-5-酮；所得酮于室温下与芳基重氮甲烷反应，得到6个螺环丙烷衍生物(产率82～90％)，经用~1H NMR，GCMS和单晶X-射线衍射等现代分析方法分析确认，该反应的产物只有反式产物生成，反应的立体选择性100％；螺环化合物经甲醇钠催化下的甲醇解开环，定量得到氨基和羧基均被保护的6个开环产物；开环产物中有5个在4M HCl／HOAc中回流水解24 h，即可得到相应的环丙烷氨基酸盐，产率45～68％；一开环产物由于分子中有两个较活泼的芳环，不适合用以上方法水解，故先用叔丁氧酰基取代酰胺基氮原子上的H，接着再用肼还原酰胺羰基，然后用2N KOH的甲醇溶液水解酯基，最后再用约3N的HCl的无水乙酸乙酯解放出氨基，溶于水后即可得到氨基酸盐，总产率67％。 (二)2，3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成方法研究。合成并鉴定了6个分别都具有4个手性碳原子的环丙烷氨基酸衍生物。 首先以价廉易得的D-甘露醇为原料，在氯化锌催化下先与丙酮反应，得1，2；5，6-二缩丙酮甘露醇；产物与四乙酸铅、马尿酸、乙酐于THF中回流18 h完成一釜二步反应，纯化后得到含有手性碳原子的环丙烷氨基酸前体(Z)-2 苯基-4-[(S)-2，3-O-(异丙叉)]丙叉恶唑-5-酮，前体中的手性碳原子可作为环丙烷氨基酸衍生物不对称合成的手性源；所得前体再分别与芳基重氮甲烷反应，即得螺环丙烷衍生物；再经甲醇解开环后，得到相应的氨基和羧基均被保护的环丙烷氨基酸衍生物。 所有27个产物都用红外光谱、氢核磁共振谱等现代分析手段进行了表征和确认。 实验结果表明，我们创立的合成方法具有合成原料易得、反应条件温和、操作简便、产率高等优点，更难能可贵的是反应的立体选择性为100％。在实验(二)部分中，我们成功地在环丙烷氨基酸前体中引入了手性碳原子，并以此为手性源，实现了环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成；由于产物中具有潜在的邻二羟基结构单元，经酸性水解、邻二醇氧化和官能团转化后，我们将能够合成出一系列带有不同官能团的环丙烷氨基酸衍生物，这些研究正在进行之中。
牟红涛[2]2001年在《环丙烷氨基酸衍生物的高立体选择性合成研究》文中进行了进一步梳理1-氨基环丙烷-1-羧酸及其衍生物具有许多独特的生理和生物活性，一些天然及人工合成的环丙烷氨基酸可作为植物生长调节剂、除草剂、甜味剂、酶抑制剂和神经兴奋剂；在植物化学、医药化学、农业科学和食品科学等方面具有重要的应用价值和广阔的应用前景。 在已知的众多环丙烷氨基酸类化合物中，研究得最多的是2-取代和2，2-二取代的环丙烷氨基酸，而2，3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成很少报道。由于两个芳环的引入，增加了叁元环的空间张力，将会使2，3-二芳基取代的环丙烷氨基酸具有更加独特的性质。为此，本文对这类化合物的合成方法进行了研究。 本文分两部分： 第一部分，系统总结概述了环丙烷氨基酸衍生物的四种立体选择性合成方法：①甘氨酸等价物与1，2－亲电试剂环烷基化成环②不饱和双键与重氮化合物加成成环③α，β-脱氢氨基酸衍生物与叶立德加成成环④由环丙酮衍生物合成。 第二部分，以α，β-脱氢氨基酸衍生物与重氮化合物的加成反应为关键步骤，高立体选择性(100％)地合成了十叁种新的2，3－二取代环丙烷氨基酸衍生物；产物经碱性醇解、酸性水解得到了2，3-二取代环丙烷氨基酸。 第一步，利用Erlenmeyer反应合成了2-苯基-4-芳亚甲基-5-恶唑酮。第二步，以甲苯为溶剂，2-苯基-4-芳亚甲基-5-恶唑酮和苯基重氮甲烷在室温下反应8-48hrs，得到了五个螺环丙烷衍生物，产率58.3％～90.0％．经单品X-射线衍射分析，这步反应只得到反式产物，反应的立体选择性为100％．第叁步，住甲醇钠催化下，螺环丙烷衍生物甲醇解、开环，只需30min就可以得到定量的N和C均被保护的环丙烷氨基酸衍生物。第四步，被保护的环丙烷氨基酸衍生物在4M HCl／HOAc中加热回流24hrs，生成相应的2，3-二芳基环丙烷氨基酸，产率56.6～7.2％。 最后，对合成出的所有产品均用红外、氢核磁共振等现代分析测试手段进行了表征和确认。 实验结果表明，用该方法合成2，3－二芳基环丙烷氨基酸衍生物只有以下优点：原料易得、反应条件温和、操作简便、产率高，尤其可贵的是产物的立体选择性很好(100％)。可以预料，在2-苯基-4-芳亚甲基-5-恶唑酮中引入手性因素后，应用同样的方法，将合成出具有叁个手性中心的环丙烷氨基酸。
王丽佳, 唐勇[3]2018年在《推-拉电子体系环丙烷的不对称合成及其对映选择性开环/环化反应研究进展》文中研究说明含有推-拉电子(DA)体系的张力环化合物,例如DA环丙烷,是非常有用的合成砌块,被应用于天然产物全合成以及合成具有生物活性的分子的研究中。近年来,本课题组利用手性铜、镍等配合物为催化剂,一方面发展了一系列高效合成手性DA环丙烷的新方法;另一方面陆续实现了仲胺、醇、硝酮、氮杂亚胺叶立德、烯醇硅醚、吲哚等多种亲核试剂与DA环丙烷的高对映选择性开环/环化反应。本文结合我们课题组工作综述了DA环丙烷化合物的不对称合成、开环/环化反应以及动力学拆分方面的主要研究进展并进行了展望。
陈海滨[4]2004年在《2，3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成方法研究》文中指出1-氨基环丙烷-1-羧基及其衍生物是目前有机化学中倍受关注的领域。这类化合物具有独特的生物活性和潜在限制多肽构象的用途。 环丙烷氨基酸类化合物主要分为2-取代，2,2-二取代，2,3-二取代叁大类。本课题组已对2,3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成方法及产物的立体选择性进行了深入的研究；本论文将对2-烷基-3-芳基二取代环丙烷氨基酸的不对称合成方法进行深入探讨。 论文分综述和实验两个部分。 综述部分系统地概述了D-甘露醇作为手性源化合物在有机合成中的应用，主要是从（1）合成环丙烷氨基酸及其衍化物、合成环丙烷类化合物、合成α-取代甘氨酸类化合物（2）合成天然产物（3）和金属及类金属元素配位等叁个方面来阐述，并列举D-甘露醇在各个方面应用的例子。实验部分的内容包括两个方面（一）原料的制备和卡宾加成成环我们在实验室原有的工作基础上，以价廉易得的D-甘露醇为原料，在氯化锌催化下先与丙酮反应，得到1,2:5,6-二缩丙酮甘露醇；产物与四乙酸铅、马尿酸、乙酐于THF中回流18 h完成一釜二步反应，纯化后得到含有手性碳原子的环丙烷氨基酸前体(Z)-2苯基-4-[ (S)-2,3-O-(异丙叉) ]丙叉恶唑-5-酮，前体中的手性碳原子可作为环丙烷氨基酸衍生物不对称合成的手性源；所得前体再分别与芳基重氮甲烷反应，即得螺环丙烷衍生物；再经甲醇解开环后，得到相应的氨基和羧基均被保护的环丙烷氨基酸衍生物。（二）环丙烷氨基酸衍生物的转化制备环丙烷氨基酸衍生物具有丙酮缩二醇的结构单元，经酸性水解后得到含邻二羟基结构单元的衍生物；对二醇进行不彻底氧化，可以得到含醛基的环丙烷氨基酸衍生物；对所得产物进行氧化和还原就分别得到含羧基衍生物和含羟甲基衍生物；接下去对羟甲基衍生物依次进行氯代和还原反应就可以得到2-甲基取代环丙烷氨基酸衍生物；最后的产物进行水解就可以得到环丙烷氨基酸盐。所得的21个产物都用红外光谱、氢核磁共振谱等现代分析手段进行了表征和确认。实验结果表明，以上的合成方法具有合成原料易得、反应条件温和、操作简便、产率高等优点，我们在实验中成功地在环丙烷氨基酸衍生物前体中引入了手性碳原子，以此为手性源实现了环丙烷氨基酸衍生物地不对称合成；我们利用产物中潜在的邻二羟基结构单元，经酸性水解、氧化裂解和官能团转化后，合成了一系列带有不同官能团的环丙烷氨基酸衍生物。
薛运生[5]2016年在《构建3,3-二取代氧化吲哚骨架的叁类催化反应的理论研究》文中进行了进一步梳理3,3-二取代氧化吲哚是一类含有四取代碳手性中心的重要结构单元,广泛存在于天然产物和药物分子结构中。筛选高效催化剂,发展高效的合成方法,快速构建该类骨架有助于构效关系研究,进而加快新药研发,具有重要的理论意义和实际价值。然而由于反应底物的位阻和电性等原因,该类骨架的构建仍是有机催化领域的重要挑战之一。同时,反应机理和选择性控制因素的不明确也限制了该领域的发展。随着计算化学等理论方法的发展,其在理解催化反应机理和选择性,设计更优秀的催化剂等方面起到越来越重要的作用,已成为催化反应研究的重要手段。从分子水平深入理解和把握该类结构单元构建反应的特点和性质,将有助于优化反应条件,设计开发新型高效催化剂,进一步推动该领域的发展。本文围绕铑(Ⅱ)催化的重氮氧化吲哚与烯烃的环丙烷化,奎宁衍生物催化的靛红亚胺的aza-Henry反应和汞(Ⅱ)催化的靛红及其亚胺Sakurai-Hosomi反应等叁类用于构建3,3-二取代氧化吲哚骨架的重要反应,采用密度泛函理论(DFT)等方法细致研究了其反应机理、催化模式和立体选择性。我们的研究阐明了反应机理,建立了合理的立体化学模型,揭示了立体选择性的本质,不仅解释了实验现象、加深了对反应的理解,同时也对催化机理和模式提出了新见解,有助于后续新反应和新催化剂的设计开发。主要研究内容包括以下几个方面：1、铑(Ⅱ)催化的重氮氧化吲哚环丙烷化反应的机理和立体选择性的理论研究采用密度泛函理论方法对铑(Ⅱ)催化的重氮氧化吲哚与苯乙烯间的环丙烷化反应的机理和立体选择性进行了细致的理论研究,考察了非催化反应、Rh2(OAc)4催化的外消旋反应以及手性Rh2(S-PTTL)4催化的不对称反应叁类体系。结果表明,非催化环丙烷化反应为能垒很高且选择性很差的单步协同反应,而Rh2(OAc)4和Rh2(S-PTTL)4催化的环丙烷化反应为分步过程,主要包括卡宾生成和环丙烷化两步,且环丙烷化步为协同不同步的单步过程。结果表明N2脱去为催化环的决速步,而环丙烷化为立体选择性决定步。计算表明,苯乙烯可沿end-on或side-on两种路径进攻卡宾络合物,且前者比后者更有利。本研究建立了合理的立体化学模型,并成功预测了反应的立体选择性。计算探明了Rh2(S-PTTL)4催化剂优秀的催化活性和立体控制能力的本质,结果显示非共价相互作用(NCI)在提高反应活性和控制立体选择性方面起到重要作用。结果表明,优秀的反式非对映选择性主要由卡宾体中的吲哚环与苯乙烯中的苯环间的7π-7π作用控制,而良好的对映选择性则源自苯乙烯中的苯环以及邻苯二甲酰亚胺配体与卡宾体中的吲哚环间的7π-π和CH…π芳香作用。另外,我们的方法学研究也表明考虑色散作用对于合理阐明反应机理和立体选择性十分重要。这些结果将有助于理解卡宾转移介导的不对称环丙烷化反应的机理,为后续开发新型催化剂和反应体系提供理论指导。2、奎宁衍生物催化的靛红亚胺aza-Henry反应机理和对映选择性的理论研究采用密度泛函理论方法研究了奎宁衍生物(QN)催化的硝基甲烷与靛红衍生酮亚胺间的aza-Henry反应的机理和对映选择性的本质。计算结果表明,催化循环包含叁个主要步骤,即硝基甲烷脱质子,C-C键形成以及产物的质子化和催化剂的复原。C-C键形成步既是决速步,也是立体选择性决定步骤。理论计算证实了实验观察到的C6'-OH的重要作用,并给出了合理解释。本研究同时揭示了催化剂在反应中的双重作用,该作用对于提高反应活性和立体选择性十分关键。根据催化剂与反应底物间的结合形式不同,考察了叁种可能的活化模式。结果表明,双活化模式比单活化模式更有利,证实了该双功能催化剂采取双活化模式的推测；而在双活化模式中,我们证实了一种与之前提出的传统的“离子对-氢键”型活化模式不同的“布朗斯特酸-氢键”型双活化模式。而且发现这两种活化模式在反应中均有可能存在,且“布朗斯特酸-氢键”模式更有利。在两种双活化模式中,均是生成S-型对映体的路径更有利,与实验现象一致。基于我们所建立的立体化学模型,成功预测了实验观测的对映选择性和溶剂效应,进一步验证了所提出模型的合理性。这些研究结果进一步加深了人们对氢键型催化剂催化模式的认识,为证明“布朗斯特酸-氢键”模型在金鸡纳碱催化反应中的普遍性提供了进一步的理论支持。研究还揭示了对映选择性的本质,结果表明多种非共价相互作用,包括传统氢键作用(N(O)-H…N(O)),非传统氢键(C-H…N(O))以及阴离子…π等,通过协同效应以稳定过渡态并控制立体选择性。本研究也揭示了色散作用在稳定过渡态和立体控制方面的重要性,强调了色散校正对于合理描述立体选择性的必要性,再次凸显了色散作用在催化反应中的重要意义,即使是在含有氢键和离子对结构的体系中。本研究有望为后续的金鸡纳碱以及其他氢键型手性催化剂的设计开发提供理论指导和新思路。3、汞(Ⅱ)催化的靛红及其亚胺Sakurai-Hosomi反应机理的理论研究采用密度泛函理论方法,研究了Hg(ClO4)2·3H2O催化的靛红及其亚胺衍生物与烯丙基叁甲基硅烷间的烯丙基化反应的反应机理。采用热力学分析,考察了反应中的活性物种,表明在反应中很有可能形成二烯丙基汞的活性物质,与实验观察一致。结合实验结果,设计并研究了五种可能的反应路径,结果表明,在无催化剂条件下(路径Ⅰ),烯丙基叁甲基硅烷与靛红的反应能垒非常高,预示反应很慢,与实验现象一致；而在二烯丙基汞的作用下(路径Ⅱ),能垒显着降低,反应顺利进行。在烯丙基高氯酸汞或高氯酸汞阳离子催化下,虽然反应能垒较路径Ⅰ降低很多,但仍显着高于路径Ⅱ,为动力学不利过程。本研究揭示了新的活化模式,即Lewis酸Hg(ClO4)2·3H2O并非直接去活化作为亲电试剂的靛红或亚胺,而是作为引发剂,首先生成了活性物种二烯丙基汞及TMSClO4。本研究进一步明确了反应中的活性物种,加深了对反应机理和Hg(Ⅱ)盐作用的认识,为全面理解Sakurai-Hosomi烯丙基化反应提供了一个新视角,也将为新反应和新催化剂的设计开发提供新思路。
朱月泉[6]2016年在《2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与不同亲核试剂的反应研究》文中研究说明新反应过程的开发和生物活性骨架分子的构建是当代有机化学研究的两个热点。环丙烷结构存在于大量天然产物和药物分子中,其衍生物是一类特殊的3-碳合成子,利用其开环反应高效构建复杂分子骨架的研究越来越受到有机化学家的广泛关注。环丙烯作为一类含叁元碳环结构的特殊烯类化合物,具有较大的环张力,使得其拥有一些特殊的反应活性。有关1,1-二取代环丙烯在有机合成中的研究较为普遍,而涉及原位生成的1,2-取代缺电子环丙烯的研究相对较少,已报道的此类化合物结构十分有限,尤其是其亲核开环反应。因此,还需拓展更多结构多样化的化合物来丰富该研究领域。在本实验室前期的工作基础上,本文系统研究了2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯原位生成的缺电子环丙烯中间体与一系列不同亲核试剂的反应,取得的主要研究结果如下：1)探索了2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与活泼亚甲基化合物的反应。在碱性条件下,1,3-二羰基化合物能与2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯原位生成的环丙烯中间体发生串联反应,以中等到优秀产率(55-94%)得到顺式6-羟基取代富烯衍生物。进一步研究发现,和以往报道的富烯相比,该类富烯衍生物具有更强的酸性,随pH值改变,其紫外吸收光谱变化显着。此外,该类富烯衍生物在碱性条件下极易芳构化,能与重氮盐进一步衍生得到一类新型偶氮染料。2)探索了上述合成所得6-羟基取代富烯衍生物的反应行为。发现该类化合物能与伯胺发生胺化,以39-99%产率得到17种富烯胺化衍生物。进一步研究表明,在有伯胺、仲胺、羟基和巯基同时存在下,该类富烯衍生物能选择性只与伯胺发生胺化。同时发现,该类化合物在选择性胺化后,其紫外荧光性质变化显着。3)探索了2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与不同胺类亲核试剂在碱性条件下的反应。结果表明,仲胺能与原位生成的缺电子环丙烯中间体反应现场生成D-A环丙烷,该D-A环丙烷可进一步自发地发生开环串联反应,形成2-吡喃酮类化合物。利用此法得到了22个具有潜在生物活性的2-吡喃酮类化合物,产率为57-97%。此外,发现这类2-吡喃酮类化合物在乙醇溶液中具有蓝色荧光的特殊性质。4)探索了2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与酚类的反应。在碱的促进下,2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与酚能发生形式上的取代,以高产率得到2-酰基-1-酚氧基环丙基甲酸酯。该D-A环丙烷化合物在酸催化下能发生开环反应,所得产物因催化剂性质的不同而不同。强酸TfOH催化时,得到环化产物2,5-二取代呋喃化合物(产率为36-99%)。弱酸或Lewis酸能催化反应得到3-羰基酮酸酯类化合物,该化合物在TfOH催化下能进一步转化为2,5-二取代呋喃化合物。5)研究了2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与亚磷酸酯类化合物的反应。在碱作用下亚磷酸酯选择性与酰基发生加成／极性反转／开环反应,以18-99%产率得到24个重要的有机合成中间体烯醇磷酸酯化合物。同样条件下2-酰基-1-取代环丙烷化合物也能发生类似开环反应,得到多官能团烯醇磷酸酯,产率高达94%。6)研究了弱亲核试剂亚磺酸钠盐与2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯的反应。发现在碱性条件下,芳基亚磺酸钠盐能与原位生成的缺电子环丙烯发生极性加成／脱羧反应,以19-89%的产率,高非对映选择性(dr>20：1)得到反式构型的2-酰基环丙基砜类化合物。
薛志勇[7]2012年在《新型轴手性膦氮配体TF-BiphamPhos在不对称催化反应中的应用》文中提出TF-BiphamPhos是我们小组自主研发设计的一类新型的轴手性膦氮配体。CuBF4/TF-BiphamPhos体系在催化azomethine ylides与马来酸二甲酯的不对称1,3-偶极环加成反应中，已经取得了较好的结果。为了验证这类催化体系的高效性和适用性，我们需要进一步对亲偶极体进行拓宽。我的工作围绕着新型的轴手性膦氮配体TF-BiphamPhos，将其运用于一些不对称催化反应中，主要开展了以下几个方面的研究工作：1.将AgOAc/TF-BiphamPhos体系应用于催化N-取代的马来酰亚胺与azomethineylides的1,3-偶极环加成反应，获得了较高的收率（高达99%）、优秀的非对映选择性（>98:2）和对映选择性（高达98%ee）的endo构型的环加成产物。尤其在研究由-位有取代氨基酸酯制备的azomethine ylides与N-取代的马来酰亚胺的反应，有效地在吡咯烷的2-位构建一个季碳手性中心，同时保持了非常好的立体控制效果。为了解释该1,3-偶极环加成反应，我们对反应机理提出了可能的过渡态模型。2.首次成功地实现了AgOAc/TF-BiphamPhos体系用于催化烷叉丙二酸酯与azomethine ylides的1,3-偶极环加成反应，获得了较好收率（高达94%）、较高对映选择性（高达99%ee）的exo构型的环加成产物。该反应进一步验证了提出的过渡态模型的合理性。3.首次将AgOAc/TF-BiphamPhos体系用于催化累积叁烯烃4-1与azomethine ylides的1,3-偶极环加成反应，底物的使用范围广，构建了一系列3-位有亚乙烯基结构（C=C=C）的手性四氢吡咯衍生物，并取得了较好的收率（高达92%）和优异的对映选择性（高达96%ee）4.运用CuBF4/TF-BiphamPhos体系首次成功地实现了催化-位有取代基的烷叉双膦酸酯与azomethine ylides的不对称迈克尔加成反应，底物的使用范围广，有效地合成了一系列具有偕双膦酸酯基团的非天然手性-氨基酸衍生物，并且取得较高的收率（高达95%）、优秀的非对映选择性（syn:anti>99:1）和对映选择性（高达99%ee）。通过一系列实验研究证实了TF-BiphamPhos配体上NH2对该反应的活性和立体选择性有非常重要的作用，据此提出了反应可能的过渡态模型。
刘堂林[8]2014年在《手性螺四氢吡咯衍生物的合成及铑催化的不对称氢化合成手性脂肪胺》文中进行了进一步梳理本论文包括两部分,一部分研究了亚甲胺叶立德(前体为环状或非环状的亚胺酯)与取代的缺电子烯烃的催化不对称1,3-偶极环加成构建手性螺四氢吡咯化合物的反应；另一部分是通过铑催化二烯酰胺的不对称氢化反应合成手性脂肪胺。一、催化不对称[3+2]环加成构建手性螺四氢吡咯的反应1,3-偶极环加成反应是构建五元杂环化合物的重要和经典的方法之一。自Huisgen在1963年提出偶极环加成的概念且Zhang和J(?)rgensen在2002年分别实现了催化量的不对称1,3-偶极环加成反应后,亚甲胺叶立德与缺电子烯烃的催化不对称[3+2]环加成就成为合成手性四氢吡咯化合物的通用方法。2009年,Gong在手性磷酸(CPA)的催化下,首次实现了亚甲胺叶立德与亚甲基氧化吲哚的1,3-偶极环加成反应,并成功的合成了手性螺四氢吡咯化合物。金属催化的反应具有催化剂用量小、反应条件温和以及立体选择性好等特点。本部分论文主要研究了铜或银催化的亚甲胺叶立德参与的不对称1,3-偶极环加成构建了手性螺四氢吡咯化合物的反应,主要完成了以下四个方面的工作：我们研究了亚甲胺叶立德与亚甲基氧化吲哚的1,3-偶极环加成反应。在此反应中亚甲基氧化吲哚的氮原子上不需要任何保护基团,在AgOAc/TF-BiphamPhos作为催化剂的条件下,此环加成反应可以在温和的条件和较短的时间内完成,并以高收率和高非对映选择性的给出相应的含有一个季碳手性中心和叁个叔碳中心的螺[四氢吡咯-3,3’-氧化吲哚]化合物,但是只获得了中等的对映选择性。我们还研究了亚甲胺叶立德与其他的α,α,p-叁取代的不饱和烯酮如2-亚甲基环酮和3-亚甲基-4-色满酮等的1,3-偶极环加成反应。在Ag(或Cu)/TF-BiphamPhos的催化下,我们首次将α,α,β-叁取代的2-亚甲基环酮作为亲偶极子参与催化不对称1,3-偶极环加成反应,并高效的构建了含有一个季碳手性中心的螺四氢吡咯化合物。经过简单的Baeyer-Villiger氧化,新合成的螺四氢吡咯化合物可以在不降低对映选择性的情况下转化成有用的螺[四氢吡咯-3,3'-四氢吡喃酮]和螺[四氢吡咯-3,3’-异色满酮]等化合物。同样地,在该催化体系下,我们以3-亚甲基-4-色满酮作为亲偶极体时,高效的获得了螺[4-色满酮-四氢吡咯]化合物,其对映选择性高达95%。我们采用由高丝氨酸内酯合成的环状亚胺酯与各种缺电子烯烃的催化不对称1,3-偶极环加成反应,高效的构建了手性螺[四氢吡咯-γ-丁内酯]结构。该反应成功的在四氢吡咯环的2号位点上引入了一个手性的螺季碳中心。最后,我们研究了亚甲胺叶立德(环状或非环状的亚胺酯)与亚甲基环丙烷的[3+2]环加成反应,成功地构建了具有生理活性的endo构型的5-氮杂螺[2,4]庚烷结构单元。该反应的底物适用范围广,各种取代或未取代的亚甲基环丙烷都能顺利的参与构建螺四氢吡咯的合成反应中。我们首次成功的实现了四取代烯烃作为亲偶极体参与催化不对称1.3-偶极环加成反应,通过此反应成功的构建了含有多个连续季碳中心的手性螺四氢吡咯化合物。二、铑催化二烯酰胺的不对称氢化反应合成手性脂肪胺在许多具有生物活性的分子中都能发现手性胺结构的存在,同时据统计有70%的药物中都含有胺的骨架。在手性胺的合成以及以手性胺为骨架的药物的合成上,有机化学家投入了大量的精力。手性胺的合成在经典的拆分、酶催化过程以及人工合成催化剂的催化过程中都是一个重要的且有吸引力的方向。虽然α芳基的脂肪胺的合成方法不少,但是简单有效的合成手性α烷基取代的脂肪胺仍然具有很大的挑战。我们通过Rh/DuanPhos催化的对含有烯基或炔基的烯酰胺的区域选择性和立体选择性的不对称氢化反应,高效(高达5000的TON和>99%ee)的合成了手性的烯丙基胺和简单的脂肪胺。在该反应中,反应的条件温和(1atm的氢气,室温,2小时),底物适用范围广
赵瑜[9]2018年在《可见光诱导的碳自由基的串联环化对含氧，含氮杂环化合物的合成研究》文中提出含氧,含氮的杂环化合物广泛存在于天然产物、以及一些重要的生物活性和药物活性分子中。对于这些杂环化合物的合成也是有机合成化学工作者长期以来的研究兴趣之一。可见光作为一种清洁,可持续性的能源。其在基础有机化学中已经被应用于可见光诱导的氧化还原催化反应中。近十年来,可见光诱导的氧化还原催化受到了有机化学工作者的特别关注,并且也取得了突飞猛进的发展。其中,可见光诱导的自由基串联环化反应作为理想的合成方法,具有原子经济,步骤节约,以及相较于传统的自由基串联环化反应条件更加温和的特点。同时,也因其产生自由基活性物种的多样性,为一些复杂结构的碳环,杂环化合物的合成提供了一条新的思路。本论文详细介绍了该领域的最新研究进展,并围绕可见光诱导的碳自由基的串联环化对含氧,含氮杂环化合物的合成展开了研究工作,其具体内容如下:首先,我们调研发现色满-2-酮骨架化合物是自然界中一类非常重要的含氧杂环骨架,其通常存在于许多含有生物活性和药物活性的分子中。并且酰肼也是一类非常重要的结构片段。正因为它们具有吸引人的活性特征,我们发展了可见光诱导的α-氨基自由基对芳酰基腙的自由基加成串联环化,成功实现了对这两种“优势骨架”的嫁接,使用该策略合成了一系列含酰肼片段的色满-2-酮,二氢喹啉-2-酮骨架化合物。此外,我们通过调控底物结构和反应条件,还成功的合成了具有重要生物活性的γ-内酰胺和-内酰胺类化合物。通过相关的控制实验和量子收率计算,我们提出了可能的反应机理。与此同时,我们通过可见光诱导产生不同电性的碳中心自由基,并发现它们在自由基串联环化中对活化和未活性的烯烃展现出不同的化学选择性。为此,我们发展了将羧酸衍生物作为电中性的烷基碳自由基前体,成功的应用于可见光诱导的脱羧烷基自由基对邻烯基丙烯酰胺的化学选择性加成串联环化反应当中。我们通过自由基的7-endo环化,温和高效的合成了一系列具有重要生物活性的苯骈吖庚因的七元含氮杂环化合物。并且,我们也成功的将该策略有效的应用于药物活性分子熊果酸与苯骈吖庚因骨架的嫁接。通过相关的控制实验和重水实验,我们提出了水通过和自由基前体N-酰氧基邻苯二甲酰亚胺形成氢键的机理诱导自由基反应的发生。
赵康, 杨磊, 刘建华, 夏春谷[10]2018年在《Pd催化C(sp~3)—H键活化构建杂环化合物的研究进展》文中进行了进一步梳理杂环类化合物是传统有机合成、农药和医药合成的重要中间体,也是构建若干具有生物活性天然产物的基本骨架.通过Pd催化的C(sp~3)—H键活化实现一系列杂环化合物的合成,由于其具有高原子经济性的特点,近些年已发展成为杂环化合物合成领域的研究热点之一.根据所形成杂环化合物(主要涉及N、O杂环)的环数分类,综述了近十几年Pd催化C(sp~3)—H键活化构建杂环化合物的研究进展,探讨了反应的选择性、底物兼容性和反应机理,并对该领域的现存局限性和发展前景进行了总结和展望.
参考文献：
[1]. 2，3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的立体选择性合成研究[D]. 潘成学. 广西师范大学. 2003
[2]. 环丙烷氨基酸衍生物的高立体选择性合成研究[D]. 牟红涛. 广西师范大学. 2001
[3]. 推-拉电子体系环丙烷的不对称合成及其对映选择性开环/环化反应研究进展[J]. 王丽佳, 唐勇. 应用化学. 2018
[4]. 2，3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成方法研究[D]. 陈海滨. 广西师范大学. 2004
[5]. 构建3,3-二取代氧化吲哚骨架的叁类催化反应的理论研究[D]. 薛运生. 南京大学. 2016
[6]. 2-酰基-1-氯环丙基甲酸酯与不同亲核试剂的反应研究[D]. 朱月泉. 华中科技大学. 2016
[7]. 新型轴手性膦氮配体TF-BiphamPhos在不对称催化反应中的应用[D]. 薛志勇. 武汉大学. 2012
[8]. 手性螺四氢吡咯衍生物的合成及铑催化的不对称氢化合成手性脂肪胺[D]. 刘堂林. 武汉大学. 2014
[9]. 可见光诱导的碳自由基的串联环化对含氧，含氮杂环化合物的合成研究[D]. 赵瑜. 华中师范大学. 2018
[10]. Pd催化C(sp~3)—H键活化构建杂环化合物的研究进展[J]. 赵康, 杨磊, 刘建华, 夏春谷. 有机化学. 2018