氨基酸衍生的手性胍盐催化剂的设计、合成及其在不对称插烯反应中的应用

摘要

近年来，有机小分子不对称催化引起了广大化学家的高度重视，采用有机小分子不对称催化的方法能够容易并且高效的合成复杂天然产物核心骨架。有机小分子不对称催化涵盖了金属有机催化和酶催化等催化方式，催化剂的来源广泛、易操作、无毒等优点，是连接各类催化方式的桥梁。本文概述了氨基酸衍生的胍盐催化剂的合成探究，以及将此类催化剂应用于不对称vinylogous amination反应和vinylogous aldol反应的研究。
　　本研究主要内容包括：⑴研究合成了一类由氨基酸衍生的胍盐作为有机小分子不对称的新型催化剂。通过对分子结构的研究分析，对合成路线的选择优化，从而得到手性的氨基酸类胍盐有机催化剂。该催化剂是由最初的L-氨基酸经过10步得到目标产物，总产率为28.3％。该催化剂为多官能团催化剂，可与底物形成多个氢键，更加有利于对反应过程中的手性控制。并且，该催化剂可进行多个化学位点的改进，可合成含有多种不同取代基的催化剂。⑵研究了新型的4-硝基异噁唑和偶氮二甲酸二乙酯的不对称vinylogous amination反应，得到了以异噁唑为核心骨架含有α-氨基结构的产物。利用氨基酸衍生的多官能团胍盐手性催化剂获得了高达96%的产率，93% ee的加成产物。本文首次通过不对称vinylogous amination反应取得了高对映选择性。⑶在4-硝基异噁唑和偶氮二甲酸二乙酯的不对称vinylogous amination反应的研究基础上，本文继续研究了4-硝基异噁唑和多聚甲醛的不对称vinylogous aldol反应，利用氨基酸衍生的多官能团胍盐手性催化剂获得了高达97%的产率，>97%ee的加成产物。

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第一章 前言

1.1手性分子的研究背景及其意义

1.2不对称有机催化的发展

1.3氨基酸衍生的胍盐催化剂的研究背景

1.3.1非环状氨基酸衍生催化剂的研究背景

1.3.2手性胍催化剂的研究背景

1.4不对称Amination反应的研究进展

1.5不对称Vinylogous Aldol反应的研究进展

1.6 参考文献

第二章氨基酸衍生的胍盐催化剂的设计与合成

2.1 氨基酸衍生的胍盐催化剂的合成思路

2.2 氨基酸衍生的胍盐催化剂的合成

2.2.1 合成路线

2.2.2 试剂处理与试验仪器

2.2.3 实验步骤

2.2.3 部分化合物氢谱数据

2.3 参考文献

第三章 4-硝基异噁唑参与的不对称vinylogous反应

3.1 简介

3.2 实验设计、结果与讨论

3.2.1Vinylogous Amination反应

3.2.2 Vinylogous Aldol反应

3.3 实验部分

3.3.1 试剂处理与试验仪器

3.3.2 4-硝基异噁唑和偶氮二甲酸二乙酯的不对称vinylogous amination反应

3.3.3 4-硝基异噁唑和多聚甲醛的不对称vinylogous aldol反应

3.4 参考文献

附录 部分化合物核磁谱图

致谢

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