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《北京理工大学》 2015年
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方酰胺催化杂环亚胺的不对称反应研究

何海晓  
【摘要】:有机小分子催化不对称反应是现代手性合成的重要方法,发展优秀的有机小分子催化剂和高效高选择性的不对称催化反应是目前有机催化不对称反应领域的重要研究内容。本论文基于文献调研结果,合成了一系列的手性方酰胺催化剂,并将其应用于催化杂环亚胺的多种不对称催化反应。开展的主要工作如下:首先运用现有的手性方酰胺催化剂催化了含苯并噻唑结构单元的亚胺与硝基烷烃的aza-Henry反应。通过对催化剂的筛选和反应条件的优化,获得相应的烷基化产物其产率最高达到了99%,对映选择性最高也达到99%ee,并发现含拉电子基团的亚胺比含供电子基团的亚胺产率高。另外用苯并噻唑胺、芳香醛和硝基甲烷三组份一锅法的方法进行了aza-Henry反应,得到了相当的产率和较高的对映选择性。在确认化合物的晶体构型基础上提出了可能的反应机理。合成的硝基类化合物通过进一步反应得到高产率和立体构型单一的衍生化产物。其次将一系列的手性方酰胺催化剂运用于催化杂环亚胺与丙二酸酯的Mannich反应,得到了高产率、高对映选择性的?-氨基酸酯衍生物。详细研究考察了溶剂、温度、催化剂量对不对称催化反应的影响,同时提出了可能的催化过渡态模型。本工作的亮点在于所选用的丙二酸酯种类多,得到化合物的对映选择性较高。手性方酰胺催化剂催化了含苯并噻唑结构单元的亚胺与乙酰乙酸酯类化合物的Mannich反应,其中含乙酰乙酸叔丁酯结构的化合物产率高达99%,对映选择性也高达????ee。最后,运用手性方酰胺催化剂催化了杂环亚胺与三甲基硅氰的不对称Strecker反应,得到了含有苯并噻唑结构单元的?-氰基化合物。在最优的反应条件下,其产率最高达到了99%,对映选择性最高也达到98%ee。另外,运用新合成的含氨基酸片段的三官能团方酰胺催化剂催化模型反应也得到很好产率和对映性选择性。将得到的?-氰基化合物可以通过氢化锂铝还原,再与三光气反应得到具有生物活性的,构型保持的咪唑啉酮类化合物。本工作是首次将手性方酰胺催化剂应用于不对称Strecker反应。
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O621.251

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