组氨酸衍生物对单保护顺式邻二醇的动态动力学拆分及水或氟代醇促进的Friedel-Crafts反应

摘要

本论文包括两个部分：
　　 第一部分：硫酰胺修饰的组氨酸衍生物对二氯乙酰基单保护顺式邻二醇的动态动力学拆分。
　　 对于酰基单保护的内消旋顺式邻二醇，如果酰基上连有拉电子取代基团，在碱的作用下酰基可以在两个羟基之间迁移，其结果使该化合物发生消旋化。这一现象可以用于对单保护内消旋顺式邻二醇进行动态动力学拆分，反应的最终结果是实现内消旋顺式邻二醇的去对称化。要实现动态动力学拆分，酰基上取代基的拉电子强度必须使分子内酰基迁移速率大于拆分反应速率，但是如果酰基上取代基的拉电子作用过强，就会降低该酰基氧与催化剂中硫酰胺NH之间的氢键绑定作用，使得拆分反应的立体选择性下降，为了平衡这一矛盾，通过对保护基上取代基进行筛选最终确定保护基团为拉电子作用适中的二氯乙酰基。我们还对反应中促进底物消旋化的碱、反应温度、反应溶剂进行了优化，并在最优反应条件下测试一系列环状及链状底物，所得二酯产品的ee值在54％-74%之间，反应收率均在90%左右，远远大于传统动力学拆分只有50%的理论收率。机理研究证明底物的消旋化是经过分子内酰基迁移过程实现的。
　　 第二部分：水或氟代醇促进的Friedel-Crafts反应。
　　 我们发现水或氟代醇可以作为反应溶剂和催化剂促进富电子芳环对α，β-不饱和羰基化合物中的碳碳双键，碳碳三键进行有效的共轭加成。在这一发现的基础上，用易溶于水的均苯三酚、丙炔酸和异戊烯醇乙酯在水中可以一锅法完成苯环与丙炔酸三键间的Friedel-Crafts反应、酚羟基与羧酸间的成酯反应、苯环与异戊烯醇乙酯间的Friedel-Crafts反应及酚羟基对双键的亲电加成反应，该方法可以一步合成5-methoxyseselin、alloxanthoxyletin及dipetalolaetone的吡喃香豆素骨架。
　　 我们还发现六氟异丙醇可以促进色胺与芳香醛、脂肪醛以及连有拉电子取代基的酮之间的Pictet-Spengler反应；也可以促进芳环与苄位二级醇或伯醇磺酸酯间的Friedel-Crafts反应。