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《手性小分子催化剂的合成及其在不对称反应中的应用_文献综述_》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、手性季铵盐类相转移催化剂在不对称反应中的应用进展第一部分综述第一部分手性季铵盐类相转移催化剂在不对称反应中的应用进展文献综述相转移催化剂（Phase-TransferCatalysts,PTC）是一类在有机合成中普遍使用且非常有效的催化剂，它通过将分子或离子从一个反应相转移到另一个反应相，从而加速非均相反应的进行。近年来，手性相转移催化剂，作为一种手性因素在催化不对称反应方面得到了很大的发展。手性相转移催化剂中最常用的是手性季[1]铵盐类催化剂。金鸡纳碱衍生的手性季铵盐类催化剂，由于制备简单，原料廉价易得，引起了化学家们的关注。本文主要总结了2000年以来金鸡纳碱衍生的手性季铵盐类相转移
2、催化剂在不对称反应中的应用进展。1.由金鸡纳生物碱衍生的手性季铵盐，辛可宁（Cinchonine,CN），辛可尼丁(Cinchonidine,CD),奎宁（Quinine,QN），奎尼丁（Quinidine,QD）等可由金鸡纳树皮得到，是金鸡纳生物碱家族的几个主要成分（Figure1）。HONHONHHGGNNCinchonineQuinidineCinchonidineQuinidineG=HG=OMeG=HG=OMeFigure1金鸡纳生物碱的枝叶树皮及四种主要成分的结构1手性季铵盐类相转移催化剂在不对称反应中的应用进展第一部分综述2．金鸡纳生物碱衍生的手性季铵盐催化的不对称烷基化反
3、应催化N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烷基化反应来合成α-氨基酸是金鸡纳碱衍生的手性季铵盐类相转移催化剂最广泛也是最成功的应用。HONXHNXHNOHNCinchonine-derivedCinchonindine-derivedCat1Cat21989年，O’Donnell等最早报道了以Cat1,Cat2催化N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的苄基化反应，尽管只取得了中等的对映选择性，但是水解得到的α-氨基酸通过重结晶，可得到大于99%的光学纯产物（Scheme1）。若使用Cat2催化该[2]反应则得到构型完全相反的产物（62%ee）。t1)4-Cl-C6H4CH2BrH2NCO2HPh2CNCO2B
4、uCat1(10mol%)rt,15h150%NaOH,CH2Cl2295%yield,64%ee2)CrystallizeRacemate3)Deprotectovell:50%(＞99%ee)Scheme1[3]1994年，O’Donnell等对上述反应的反应机理进行了深入研究。研究表明，在反应过程中，上述催化剂中的羟基首先被碱夺氢转变为负离子，而负离子的存在易使产物消旋化，在某种程度上降低了反应的对映选择性。催化剂随后迅速被醚化，因此在反应中起到催化作用的是醚化催化剂。于是他们将上述催化剂中的羟基烯丙基化，合成出更为优秀的催化剂Cat3,Cat4。这一结构改进，使得对映选择性有了很
5、大的提高（81%ee）。2手性季铵盐类相转移催化剂在不对称反应中的应用进展第一部分综述ONXHNXHNONCinchonine-derivedCinchonindine-derivedCat3Cat4Lygo，Corey等在上述催化剂的基础上发展的第三代金鸡纳碱衍生的手性季铵盐Cat5和Cat6,在上述反应中表现出更为优秀的对映选择性。R1OXXHNNHNOR2NCinchonine-derivedCinchonindine-derivedR1=H,X=Cl,Cat5R2=H,X=Cl,Cat6R1=烯丙基，X=Cl,Cat7R2=烯丙基,X=Br,Cat8上述催化剂在金鸡纳碱的桥头N上
6、引入9-蒽甲基，利用蒽环的位阻效应使得手性控制更为有效，而羟基的醚化则进一步提高了反应的对映选择性。Corey等根据实验事实和催化剂的晶体结构对该反应的过渡态进行了模拟（Figure2）。Cat8和N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烯醇负离子形成了紧密离子对，通过蒽环的位阻和强的静电作用力，使得底物的烯醇负离子被固定，而喹啉环的存在，使得苄溴等[4]只能从图示的Si面进攻，从而得到S构型的产物。3手性季铵盐类相转移催化剂在不对称反应中的应用进展第一部分综述Figure2Cat8与N-二苯甲叉甘氨酸叔丁酯的烯醇负离子形成了紧密离子对Lygo等首先合成了Cat5,Cat6，以其催化N-二苯甲叉甘氨酸
7、叔丁酯的烷基[5]化反应（Scheme2），ee值得到了很大的提高（89%-92%ee）。PhNCOBut2C263%yield,89%eeCat510mol%PhPhCH2BrPhCNCOBut50%aqKOH-Toulene2220℃,18hCat610mol%PhNCOBut2C268%yield,91%eePhScheme2Corey等在此基础上，将羟基烯丙基化，制得Cat8,并且改用固体碱CsOH.H2O,[4]在低温（-
