C-6修飾奎寧相轉(zhuǎn)移催化劑的合成及其在不對稱α-羥基化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、α-官能化的β-酮酸酯是一類非常重要且常見的分子結(jié)構(gòu)單元，并且廣泛存在于天然化合物、藥物及功能精細(xì)化工品中間體中，β-酮酸酯的不對稱α-羥基化反應(yīng)是合成功能化合物的重要的反應(yīng)。已有文獻(xiàn)的報道，最直接簡便的方法是β-酮酸酯的直接不對稱α-羥基化，已有的報道方法普遍存在催化活性低、選擇性差、催化劑制備工藝復(fù)雜、氧化劑穩(wěn)定性低安全性差、成本高及環(huán)境負(fù)擔(dān)大等問題，均亟待解決。
　　本文在金雞納堿衍生的相轉(zhuǎn)移催化劑對β-酮酸酯的α-羥基化有

2、很好的催化效果基礎(chǔ)上，主要探索新型奎寧衍生相轉(zhuǎn)移催化劑的合成以及在相轉(zhuǎn)移條件下其對β-二羰基化合物的α-羥基化反應(yīng)評價。首先以奎寧為骨架，在乙硫醇的作用下對奎寧C-6'位進(jìn)行脫甲基反應(yīng)得到脫甲基奎寧，以此為基礎(chǔ)對C-6'位羥基進(jìn)行修飾，得到化合物C-6'位羥基、甲氧基、異丙氧基、環(huán)戊氧基、三異丙基硅氧基修飾的C-6'衍生奎寧化合物(Q-1～Q-5);進(jìn)而對(Q-1～Q-5)的季N原子與取代芐溴、溴甲基蒽等反應(yīng)得到相應(yīng)季銨鹽的相轉(zhuǎn)移催化劑

3、15個(Qn-1～Qn-15)，接著以其15個化合物為催化劑，過氧化氫異丙苯為氧化劑，對含有β-二羰基的結(jié)構(gòu)的酮酸酯、酰胺類17個底物進(jìn)行不對稱α-羥基化反應(yīng)，考查發(fā)現(xiàn)C-6'位空間位阻越大不對稱α-羥基化反應(yīng)立體選擇性越低。但當(dāng)以6'-羥基奎寧為主體合成對應(yīng)的季銨鹽相轉(zhuǎn)移催化劑時，由于C'-6-羥基的引入其反應(yīng)立體選擇性有明顯提高，最終筆者確定C-6'羥基奎寧為主體，并且對季銨鹽的取代基團(tuán)進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系研究。經(jīng)過優(yōu)選確定了6'-羥基-N

4、(4-氟-2-三氟甲基)芐基奎寧季銨溴鹽作為最優(yōu)催化劑，在15℃下，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)50％的K2HPO4為堿溶液，過氧化氫異丙苯為氧化劑，甲苯為有機(jī)相溶劑，β-二羰基化合物手性羥基化產(chǎn)物最高95％收率以及88％ ee值。同時筆者發(fā)現(xiàn)該催化劑對β-酰胺類底物具有一定的適用性。最后在新開發(fā)的這一系列的相轉(zhuǎn)移催化劑條件下進(jìn)行了以空氣為氧源的β-酮酸酯的α-羥基化反應(yīng)，探索了該系列新型催化劑與底物之間的構(gòu)效關(guān)系并且發(fā)現(xiàn)具有C-6'，9位雙羥基的奎寧季