路易斯酸催化吖丙啶不对称转化反应研究
本论文的研究工作围绕路易斯酸催化下吖丙啶不对称转化反应展开,主要发展了若干内消旋吖丙啶的去对称化反应、外消旋吖丙啶的不对称动力学拆分和动态动力学不对称转化反应体系。主要研究内容概述如下:1、研究了脂肪胺分别对内消旋和外消旋N-Ts吖丙啶的路易斯酸催化不对称开环反应。建立了该反应的最优反应条件,研究了其底物适用范围（58-98%yields,60-95%ee）并进行了克级规模的放大实验。反应机理的初步研究发现该反应具有负的非线性效应,提出了反应经历的过渡态模型来解释反应的立体化学结果。进行了产物的进一步转化研究,合成了若干具有广泛应用价值的手性配体和催化剂结构。2、基于富电子芳基取代外消旋吖丙啶的高反应活性,成功发展了此类吖丙啶与有机胺在路易斯酸催化下的动力学不对称开环反应。在优化的反应条件下,该反应具有良好的底物适用性、优秀的区域选择性和高的产率（84-98%yield,80-93%ee）,并可以进行克级规模的放大量反应。从产物III-1ha出发,经过一步反应以较高产率合成了一个手性哌嗪类化合物,该结构广泛存在于许多重要药物分子的结构中。3、发展了醛与2-（杂）芳基-N-苯磺酰基外消旋吖丙啶在路易斯酸催化下的动态动力学不对称[3+2]环化反应。在温和的反应条件下,以较低的催化剂用量高效地合成了一系列手性噁唑烷类化合物（84-98%yields,10:1->20:1 dr,74-99%ee）。通过一些控制实验研究说明该反应可能经历type I DyKAT（dynamic kinetic asymmetric transformation）的过程,在此基础上提出了反应可能经历的立体化学模型。4、发展了富电子芳烃或杂芳烃与2-芳基-N-苯磺酰基外消旋吖丙啶在路易斯酸催化下的动态动力学不对称转化反应。利用不同的富电子芳烃或杂芳烃作为亲核试剂,分别实现了Friedel–Crafts型和[3+2]环化反应,反应体系可以放大至克级规模,产物可进一步转化成其它手性含氮分子结构。所合成的新化合物均通过核磁共振、高分辨质谱、高效液相色谱等波谱手段表征确定,部分代表性产物的绝对构型通过X-ray单晶衍射分析确定。
- 作者：
- 杨培俊
- 学位授予单位：
- 安徽师范大学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 柴卓
- 中图分类号：
- O621.251
- 关键词：
- 吖丙啶；路易斯酸催化；不对称去对称化反应；动力学拆分；动态动力学不对称转化
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- 基金项目：
- 国家自然科学基金面上项目（项目批准号:21472001和21672005）