吡咯里西啶类有机小分子催化不对称Michael加成反应的研究

摘要

近年来，有机小分子催化剂催化的不对称反应成为不对称催化领域的一个研究热点，但是目前该类催化剂的种类较少，骨架相对单一，因此研究和开发新型骨架类型的有机小分子催化剂具有重要的意义。基于课题组前期的工作，我们发现从网脉橐吾中分离得到的吡咯里西啶类生物碱具有一定的催化不对称反应的能力。本论文主要工作如下:
　　 1、对网脉橐吾进行了提取分离。按酸提碱沉法从原植物中提取分离得到大环内酯吡咯里西啶生物碱Monocrotaline(MCT)、DHMCT。同时也对网脉橐吾系统分离的石油醚部分进行了提取分离，得到多种化合物。
　　 2、我们选择MCT进行对Michael加成、Aldol反应、Mannich反应、环氧化反应、Friedel-Crafts烷基化、Diels-Alder反应等多种反应进行了筛选，发现MCT对不对称Michael加成反应具有一定的催化能力，可催化丙二腈、蒽酮、苯胺等与查尔酮、β-硝基苯乙烯的Michael加成反应(产率:0-69.8％，ee:0-22.4％)。以甲醇为溶剂，室温反应5天，苯胺与查尔酮的不对称Michael加成反应在MCT催化下，可得到69.8％的产率和22.4％的ee值，产物优势构型为R构型。以苯胺与查尔酮的Michael加成反应为模型来对反应条件进行了优化。当异丙醇为溶剂，使用10mol％催化剂来催化取代苯胺和取代查尔酮反应时，产率:34.7-71.7％，ee:0-37.5％。20mol％MCT可使苯胺与查尔酮反应的ee达到57.3％。我们还对MCT与金鸡纳碱及其衍生物的催化能力进行了比较，对于苯胺与查尔酮的Michael加成反应，9-氨基奎宁的催化能力比MCT的高，而奎宁和奎尼丁的催化能力比MCT的低。
　　 3.接下来，我们又对9-氨基奎宁催化取代查尔酮与苯胺的反应进行了条件优化，经过溶剂、温度、苯胺的量和催化剂用量筛选等过程，得到最佳的反应条件。即以10mol％9-氨基奎宁作为催化剂，10mol％苯酚为添加剂，与1当量查尔酮、2当量苯胺在无溶剂条件下室温搅拌，产物的ee值可达71.8％，取代查尔酮与苯胺的反应在此优化条件下催化可得产物产率:40-99％，ee:0-71.8％。