有机催化的不对称氧化氮杂Diels-Alder反应及氧杂Michael加成反应研究

发布时间：2019-10-13 16:24

【摘要】：2013年,Jacobsen报道了使用伯胺硫脲催化剂通过形式上氮杂-Diels-Alder反应高对映选择性及非对映选择性合成光学纯的苯并喹嗪-2-酮的合成方法,苯并喹嗪-2-酮在合成具有生物活性物质中是一种重要的中间体,在通过新方法合成这类化合物方法吸引了越来越多有机化学家的关注。受Jacobsen的启发,并且从原子经济性和持续性角度考虑,这里我们首次提出有机催化的高对映选择性及非对映选择性的氧化氮杂Diels-Alder反应合成苯并喹嗪-2-酮。本论文首先对以四氢异喹啉、烯酮为底物的不对称氧化氮杂Diels-Alder反应进行了研究,通过对氧化条件、胺催化剂、酸、溶剂、温度的探索,最终获得了反应良好的收率(63%),高的对映选择性(87%ee)和非对映选择性(10:1 dr)。在底物适应性方面,该反应具有良好的底物适应范围,最高的间位硝基苯基烯酮,可获得97%的ee。吲哚类化合物是一种重要的化合物,在许多药物分子,如长春碱、吲哚美辛、褪黑素、它们的分子骨架中都含有吲哚基团。这类药物在药理药效方面对于抵抗癌症,治疗传染病有着重要的作用,所以对于吲哚类化合物的研究包括对吲哚类化合物合成方法学的研究是十分必要的。本论文采用吲哚酮衍生物与肉桂醛为反应底物,以期发生不对称氧杂Michael加成反应。通过对胺催化剂、酸、温度的筛选,我们发现在二苯基脯氨醇催化下,在乙酸存在下,可以成功地通过不对称氧杂Michael加成反应得到了具有手性的吲哚基醚类化合物。该反应具有良好的收率及中等程度的对映选择性(50%ee)。该合成方法为合成具有抵抗癌症的具有吲哚基的药物分子提供了一种新的途径。
【图文】：

烷基苯胺,单取代,芳基

ＯｌｇａＧａｒｃｒａＭａｎｃｈｅｎｏ报道了Ｎ－烧基苯胺和单取代或１，２－二取代的逡逑芳基生成通过一锅法氧化Ｐｏｖａｒｏｖ反应生成不同取代的喹啉［３８］（图１－４０）。在不同取逡逑代的喹啉在具有生理学活性的化合物，包括天然产物和药物中，多取代的喹啉扮逡逑演着重要角色。作为一个在生物活性方面有价值的分子，，在制备喹啉化合物方面逡逑发展了很多策略。而氧化－ｐｏｖａｒｏｖ反应被人们所共识。在氧化的最后一个步骤，即逡逑四氢喹啉中四个氢的脱去，是仍然具有挑战性的。传统的一些氧化剂，如Ｍｎ０２、逡逑Ｐｄ、以及ＤＤＱ曾经被使用过。而高效且环境友好的氧化剂实现这种转化的氧化剂逡逑仍然需要被发现。作者在本文报道了ＴＥＭＰＯ盐（Ｔ＋ＢＦ４0作为一种高效、温和、无逡逑毒的氧化剂去实现这种转化，该氧化剂参与了两个脱氢的过程（如图１－４１）在Ｔ＋ＢＦ４—逡逑作用下，Ｎ－烷基苯胺变成一个亚胺离子中间体，然后在金属催化剂作用下，烯烃逡逑作为亲核试剂经历了ＣＤＣ邋（交叉脱氢偶联）Ｐｏｖａｒｏｖ反应。最后再次脱氢芳构化形逡逑成奎宁结构。作者在筛选反应条件时首先尝试在Ｔ＋ＢＦ４？存在下，Ｃｕ（ＯＴｆ）２作为催化逡逑剂，该反应可以６４％的收率得到目标产物。考虑到Ｆｅ类的金属盐对环境友好且可有逡逑效提高亲电芳环反应性，于是作者尝试了ＦｅＣｌ３，发现在Ｔ＋ＢＦ４＿存在下，以ＦｅＣｌ３作逡逑为催化剂，可以９３％的收率得到目标产物。逡逑

官能团化,亚胺

杂二烯通常包括Ｎ－芳基亚胺或亚胺离子［３９］。这种转化通常需要路易斯酸和布朗斯逡逑特酸作为催化剂或者引发剂。它是生成四氢喹啉的一种有效途径。而三组分的逡逑Ｐｏｖａｒｏｖ反应包括了酸（或酮），和亲二稀体（图１－４２）。逡逑Ｈ逡逑Ｐｏｖｊｓｒｏｖ邋ｒ？ａｃｔ？ｅｒｊ逦；｜逦４逦Ｌ邋１！邋Ｊ逡逑ｗｒｈ邋ｉ＞Ｔｅｔ0ｆｍｅ？５邋ｉｒｉｎｅ逦‘逦丫’逡逑＼逦１逦５逦３逦￡００逡逑”逦Ｒ＊’＊、逡逑0逦‘逦▲邋Ｒ＊ＣＨ0逦Ｒ＊邋，ｙ邋＇逡逑Ｔｈｒ？＾－ｃｘｊｍｐｏｎｅｒｎ逦ＨＮ、逦邋丫邋＇＊ｙ邋＾逡逑Ｐｏｖｅｒ沉邋ｆｆｃａｃｔｊｏｎ逦丫、＇逦＿逦Ｌ邋ｌ逡逑－邋，ＥＤＧ逡逑４逦２逦５逡逑－Ｉ又ＴＨｎ邋＾逦逦逦，卜一邋４ＪＣ－Ｎ．逡逑＾邋ｒ邋＂逦、〗」、，．：逦，邋ｓ逡逑丨？邋ｙ＾ＥＤＧ逦ｔＤＧ逦＊邋＾＇ＥＤＧ逡逑图１－邋４２不同形式的Ｐｏｖａｒｏｖ反应逡逑Ｆｉｇ邋１－４２邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｙｐｅｓ邋ｏｆ邋Ｐｏｖａｒｏｖ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ逡逑含有官能团的Ｃ－Ｈ的氧化被称为交叉脱氢偶联反应（ＣＤＣ反应）［４（）Ｉ，经典的逡逑ＣＤＣ反应是一个三级胺被氧化形成一个亚胺离子，然后被亲核试剂所进攻形成目逡逑标产物。而对于三级胺的氧化环化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O621.251

【参考文献】