β-酮酸对不饱和双键的催化不对称脱羧加成反应研究

摘要

温和高效地构建新的有机化合物是有机化学家追求的重要目标之一。β-酮酸由于其廉价易得、反应活性高等特点，近些年来受到有机化学家的青睐；尤其在不对称催化领域，β-酮酸脱羧反应构建高光学活性手性化合物，取得了快速发展。尽管如此，拓展β-酮酸不对称脱羧新反应的研究仍具有重要的意义。本论文以β-酮酸为亲核底物，完成了三部分工作： 第一部分设计发展了β-酮酸与芳叉烯基丙二腈和芳叉烯双砜类化合物的不对称脱羧Michael加成反应，实现了β-酮酸对碳碳双键的高收率高对映选择性不对称加成。通过反应条件优化，采用含糖双功能氨基硫脲手性催化剂，以高达99%的收率及94%ee的对映选择性，得到了不对称脱羧Michael加成产物，经过简单的合成转化可得到氟甲基取代的酮类化合物。 第二部分研究了铜和手性噁唑啉络合物催化下，β-酮酸与α-羰基醛一水合物的不对称脱羧Aldol反应，以高达99%的收率及98% ee的对映选择性顺利得到了一系列手性2-羟基-1,4-二酮类化合物；并将多种脂肪族α-羰基醛水合物应用于2-羟基-1,4-二酮类化合物的合成中，同样实现了β-酮酸对碳氧双键的高对映选择性不对称脱羧加成反应。 第三部分发展了β-酮酸与偶氮二甲酸酯的不对称脱羧氨化反应，以实现β-酮酸对氮氮双键的不对称脱羧加成反应。以双金鸡纳碱为最优催化剂，可以中等至高的收率（75?99%）和较高对映选择性（57?95%ee）得到一系列手性α-氨基酮化合物；通过对产物的合成转化，实现了手性1,2-氨基醇的制备，并通过X-射线单晶衍射分析，确定了其绝对构型。

目录

声明

第一章 前言

1.1 脱羧反应研究进展

1.2β-酮酸参与的脱羧反应研究进展

1.3 立题思想

第二章 β-酮酸与芳叉烯基丙二腈及芳叉烯双砜的不对称脱羧

2.1 研究背景

2.2 β-酮酸与芳叉烯基丙二腈及芳叉烯双砜不对称脱羧 Michael 反应

2.3 反应机理研究

2.4 本章小结

2.5 本章实验部分

第三章 β-酮酸与α-羰基醛水合物的不对称脱羧Aldol反应研究

3.1 研究背景

3.2β-酮酸与α-羰基醛水合物的不对称Aldol反应研究

3.3 本章小结

3.4 本章实验部分

第四章β-酮酸与偶氮二甲酸酯的不对称脱羧氨化反应研究

4.1 研究背景

4.2β-酮酸的不对称脱羧α-氨化反应研究

4.3本章小结

4.4 本章实验部分

第五章 总结论

参考文献

附录一 部分代表性化合物的NMR谱图

附录二 部分代表性化合物的色谱图

附录三 相应过渡态的几何结构及坐标

在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢