具有类TADDOL骨架手性单磷酸的合成及催化不对称Biginelli反应研究

摘要

近年来，不含过渡金属的有机小分子催化引起了化学家们的极大关注，成为了研究热点，并取得了巨大的成功,其中备受瞩目的当属Brnsted酸催化剂，尤其是酸性较强的手性磷酸催化剂，目前手性磷酸研究最多的是BINOL衍生的手性磷酸，但对BINOL衍生手性骨架的化学修饰程序程序复杂并且成本较高，所以新型手性磷酸催化剂的设计合成受到有机化学家的关注。本论文主要研究由廉价易得的天然酒石酸出发制得酒石酸酯，由酒石酸酯与格氏试剂“一锅反应”制得(2R,3R)-1,1,4,4-四取代丁四醇，通过(2R,3R)-1,1,4,4-四苯基丁四醇的区域选择性衍生化，设计合成了具有类TADDOL骨架的手性磷酸，并将之应用到催化不对称Biginelli反应。
　　第一章：介绍了近年来手性磷酸的研究进展，并提出本论文的总体设计思想。
　　第二章：以天然酒石酸为手性源，通过酒石酸酯与格氏试剂“一锅法”制备了三种(2R,3R)-1,1,4,4-四取代丁四醇，其中两种为首次合成。基于(2R,3R)-1,1,4,4-四苯基丁四醇和氯化亚砜的高度区域选择性2,3-环亚硫酸酯化合成4,5-双二苯羟甲基环状亚硫酸酯，继而与三氯化磷反应、单质碘氧化和环亚硫酸酯的水解得到含两个羟基的七元环手性单磷酸CPA1；基于区域选择性2,3-环亚硫酸酯化，控制氯化亚砜用量高产率地制得4,5-双二苯氯甲基环状亚硫酸酯，在有机碱作用下与甲醇反应引入甲氧基，环亚硫酸酯水解制得(2R,3R)-1,4-二甲氧基-1,1,4,4-四苯基-2,3-丁二醇，继而与三氯化磷反应、单质碘氧化得到五元环手性磷酸CPA2。
　　第三章：考察了三种手性1,1,4,4-四取代丁四醇，1,4-二甲氧基-1,1,4,4-四苯基-2,3-丁二醇和设计合成的手性磷酸CPA1和CPA2催化的不对称Biginelli反应，发现四取代丁四醇和二甲氧基取代丁二醇作为手性Brnsted酸，能够通过分子间氢键催化Biginelli反应，但是产率很低，且只有中等程度的对映选择性。而设计合成的具有类TADDOL骨架的手性磷酸能够高对映选择性（up to99％ee）地催化Biginelli反应。

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第1章 绪 论

1. 研究背景

2. 获得光学纯化合物的方法

3. 手性磷酸催化剂

4. 本章小结

第2章 类TADDOL骨架手性磷酸的合成

1. 引言

2. 合成路线

3. 实验部分

4. 结果与讨论

第3章 具有类TADDOL骨架手性磷酸催化的不对称

1. 引言

2. 实验部分

3. 本章小结

第4章 结论

1. 总结

2. 展望

参考文献

致谢

附录A（攻读学位期间发表的论文）

附录B（本论文附图）