番杏科生物碱中手性季碳中心的构建研究

发布时间：2017-07-07 21:13

  本文关键词：番杏科生物碱中手性季碳中心的构建研究

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【摘要】：天然番杏科生物碱具有良好的生物活性,化学家们对此类生物碱的合成表现出了浓厚的兴趣,报道了很多合成策略,但是,在不对称合成方面,报道非常有限。现有的不对称合成策略,绝大多数都依赖手性原料或手性辅基的使用。鉴于此,本论文创新点在于寻求一种利用非手性原料,在手性催化剂诱导下构筑手性季碳中心的合成策略,本论文主要包含以下三部分内容：第一部分：综述了1971年至今化学家们对番杏科生物碱(-)-Mesembrine手性季碳的构建方法及其在不对称全合成的应用研究进展。第二部分：(1)对天然番杏科生物碱(一)-Mesembrine进行了反合成分析后,确定了构建手性季碳中心的关键反应为有机催化的不对称Michael加成反应,并简单介绍了有机催化不对称Michael加成反应的研究进展；(2)设计合成了手性环己二胺衍生物和金鸡纳衍生物两种结构类型的催化剂,将其用于诱导催化我们设计的关键不对称Michael加成反应研究中,结果发现不管是金鸡纳还是其衍生物,其催化效果均优于手性环己二胺衍生物；(3)考察了不同极性的溶剂、Michael受体结构对关键反应立体选择性的影响,确定了室温条件下,以氯仿为溶剂,化合物4g为催化剂,丙烯酸对氯苯酚酯2c为受体作为我们设计的关键反应最优条件(97.0%yield,-60% ee)；(4)通过实验数据分析,给出了金鸡纳衍生物4g诱导不对称Michael加成反应的可能性催化机理。(5)以聚苯乙烯为载体,通过气相磺化一步法直接合成了一种高效固体酸催化剂,对其酸密度和形貌做了表征后,以肉桂酸正丁酯的合成为探针反应,考察了该固体酸的催化性能和重复使用性能,结果显示该固体酸重复使用10次后,酯化产率依然保持在69%以上,为后期酸催化目标产物的合成奠定了基础；第三部分：给出了Michael给体、Michael受体、催化剂等的具体合成步骤及其波谱数据,以及关键不对称Michael加成反应的具体操作步骤、波谱数据和对映选择性情况。
【关键词】：番杏科生物碱 不对称催化 Michael加成反应 手性季碳中心 合成
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O629.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 (-)-Mesembrine手性季碳的构建方法及其在全合成中的应用研究进展7-18
• 1.1 前言7-9
• 1.2 (-)-Mesembrine手性中心的构建方法及其合成研究进展9-17
• 1.2.1 semipinacol重排9-10
• 1.2.2 [3,3]-σ重排10-11
• 1.2.3 Michael加成反应11-12
• 1.2.4 环氧化合物开环12-13
• 1.2.5 羰基化合物α-烷基化或对oxy-Cope重排生成烯醇化合物的原位加成13
• 1.2.6 分子内锆催化的二烯还原环化13-14
• 1.2.7 分子内Heck反应14-15
• 1.2.8 分子内卡宾插入15-17
• 1.2.9 其它合成方法研究17
• 1.3 本章总结17-18
• 第二章 (-)-Mesembrine的反合成分析及不对称催化Michael加成反应研究18-40
• 2.1 (-)-Mesembrine的反合成分析18-19
• 2.2 不对称催化Michael加成反应构建手性季碳中心的研究进展19-24
• 2.2.1 金鸡纳生物碱及其衍生物在不对称Michael addition反应中的应用进展19-21
• 2.2.2 环己二胺衍生物催化不对称Michael addition反应研究进展21-23
• 2.2.3 其它有机催化不对称Michael addition反应研究进展23-24
• 2.3 选题目的及意义24
• 2.4 实验方案设计24-36
• 2.4.1 Michael给体1的设计合成24-26
• 2.4.2 Michael受体2的设计合成26-27
• 2.4.3 催化剂4的设计合成27-29
• 2.4.5 催化剂筛选29-32
• 2.4.6 溶剂筛选32-33
• 2.4.7 Michael受体筛选33-35
• 2.4.8 催化机理35-36
• 2.5 固体酸催化剂的制备36-38
• 2.5.1 固体酸催化剂的制备36-37
• 2.5.2 固体酸的催化性能评价37-38
• 2.6 本章小结38-40
• 第三章 实验部分40-56
• 3.1 Michael给体1的制备40
• 3.2 Michael受体2的制备40-45
• 3.3 催化剂4的制备45-48
• 3.3.1 催化剂4b的制备45
• 3.3.2 催化剂4c的制备45-46
• 3.3.3 催化剂4g的制备46-47
• 3.3.4 催化剂4j的制备47-48
• 3.4 对关键反应的反应性和对映选择性进行优化48-54
• 3.4.1 催化剂筛选48-49
• 3.4.2 溶剂筛选49
• 3.4.3 Michael受体筛选49-54
• 3.5 固体酸催化剂的制备54-56
• 3.5.1 固体酸催化剂的酸度测定54-55
• 3.5.2 固体酸的催化性能评价55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-62
• 个人简介及硕士期间科研成果62-63
• 附录63-76

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本文编号：531846