唐卓[1]2003年在《有机小分子催化的不对称直接Aldol反应》文中研究表明本文发现了一大类新的有机小分子脯氨酰胺类化合物对不对称直接Aldol反应有非常好的催化活性，特别是末端带有羟基的脯氨酰胺衍生物具有更高的立体控制能力，其中以脯氨酸和(1S，2S)-1，2-二苯基-2-氨基乙醇形成的脯氨酰胺25最佳。用25催化丙酮和醛之间的直接Aldol反应，对于芳香醛可得到高达93％的ee值，对于脂肪醛得到高达99％的ee值。 理论计算的结果表明，末端羟基对于反应的立体控制起着至关重要的作用，同时这一发现从概念上突破了羧基是催化直接Aldol反应的有机小分子上不可缺少基团这一传统看法，为设计新的有机小分子提供了新思路。因为大量的手性氨基醇可以用于催化剂的合成，同时带有羟基的氨基酸也能引入催化剂，设计出多肽化合中来催化直接Aldol反应，使得催化剂的设计向酶的方向发展，同时为Aldol酶的研究提供有力的帮助。
魏晋[2]2009年在《有机小分子催化的Aldol反应及喹啉类化合物的合成》文中认为本文以有机小分子L-脯氨酸和4-羟基-L-脯氨酸催化甲基/硝基取代苯甲醛和丙酮/丁酮之间的不对称直接Aldol反应作为模型,得出如下结论:1.底物取代基的电子效应、位阻效应对反应速率、产率和立体选择性(ee值)的影响。当L-脯氨酸催化Aldol反应时,强吸电子的硝基取代的苯甲醛比供电子的甲基取代的苯甲醛反应要快得多,相应产物的产率要高,但两类产物的ee值差别不是很大,这些与底物苯环上取代基的电子效应有关。同一取代基在底物苯环上位置不同时对反应有影响,对硝基苯甲醛参与反应时速度最快,而且产物的产率最高。邻硝基苯甲醛参与反应时其速度最慢,但其产物的产率要高于间位底物所对应产物的产率。2.丁酮参与反应的区域选择性:具有区域选择性的丁酮与取代苯甲醛间的Aldol反应,丁酮中位阻较小的甲基碳原子对取代苯甲醛羰基碳原子亲核加成,得到取代基较少的β-羟基酮类化合物。3.不同催化剂对同一反应的催化差异:就产率而言,除了对甲基苯甲醛与丙酮间的反应,4-羟基-L-脯氨酸并没有表现出比L-脯氨酸更好的结果。在4-羟基-L-脯氨酸催化的Aldol反应中,借助于氢键形成的叁环骨架中间体的烯胺双键碳原子对醛基碳原子立体专一的亲核加成并未受到4位羟基的影响,由其催化的Aldol反应的产物的ee值与L-脯氨酸催化的同一反应产物相比变化不大。因此,催化剂的这种修饰意义不大。在此基础上,我们用L-脯氨酸催化甲基/硝基取代苯甲醛和丙酮(升高温度和减少酮的量)之间的Aldol缩合反应,其产物α,β不饱和羰基化合物与芳胺通过Doebner-VonMiller反应合成喹啉类化合物,产率不足5%,反应的最佳条件有待于进一步提高。实验结果发现:具有吸电子取代基的苯甲醛和苯胺生成的西弗碱在溶于二氧六环的HCl催化下和至少有两个α氢原子的羰基化合物反应可以生成喹啉类化合物。
杨阳[3]2011年在《基于手性环己二胺的新型绿色有机小分子的合成及在催化不对称Aldol反应中的应用》文中提出不对称催化的发现与发展是20世纪化学界乃至自然科学界取得的重要成就之一。有机小分子催化是2000年后快速发展起来的不对称催化的一个新分支,目前以成为有机化学研究的热点。有机小分子实现的全新的活化底物的方式给人们提供了除过渡金属和酶催化剂外的更多的选择。值得关注的是,不对称催化的Aldol反应作为有机化学中合成碳-碳键重要方法被广泛运用于复杂天然产物利药物的合成,设计和合成高效,绿色的有机催化剂在不对称催化Aldol反应中显得尤为重要。本文所合成的催化剂结构如下所示：1.L-脯氨酰胺衍生物催化的不对称Aldol反应(Ⅰ)我们设计并合成了一系列新颖的,简单的双官能L-脯氨酰胺类衍生物的有机小分子催化剂,并将之运用于催化分子间的直接不对称Aldol反应,得到了令人满意的效果。这种催化剂有着广泛的底物适用范围,其中醛包括各类的芳香醛和杂原子芳香醛,酮包括各类的环酮和支链酮。其所得到的反式的Aldol产物ee值可高达98%,dr值可高达99：1。此外,我们成功地运用该催化剂催化反应活性低的底物如对甲氧基苯甲醛和苯甲醛与环己酮之间的反应,并以高产率和高ee值得到了目标产物。催化剂1b可以通过简单的操作实现催化剂的回收并重复利用催化Aldol反应,经过5次地重复利用之后,催化得到的目标产物的ee值有轻微的减少。同时催化剂1b可以很好好的运用于该反应体系至少是克级的合成中,这为该催化剂在工业上的运用提供了一个可能。2.L-脯氨酰胺衍生物催化的不对称Aldol反应(Ⅱ)我们设计并合成了一系列基于手性环己二胺和L-脯氨酰胺-磺酰胺类有机小分子催化剂,该类催化剂结构中包含有两个潜在的可以通过氢键活化醛的N-H片段。在经过一系列条件的筛选之后,催化剂2a表现出了最好的催化活性。通过对底物的扩展,2a催化的各类芳香醛和环己酮之间的Aldol反应,都得到了高产率(97%),高ee值(99%)和高dr值(99：1)的目标产物。此外,该催化剂可以通过简单的操作进行回收和重复利用,经过五次循环使用后,产物的ee值有轻微的减少。在反应体系克级的放大过程中,仅使用2 mol%的催化剂高效地得到了目标的Aldol产物,该方法为催化剂2a在工业上的运用提供了一个可能。
李祯[4]2011年在《超临界流体中有机小分子不对称催化反应研究》文中研究说明近年来,超临界流体作为绿色溶剂在化学领域中发挥着越来越重要的作用,受到人们的广泛关注。超临界流体萃取技术目前发展较为成熟,已经实现工业化。超临界流体中的化学反应可通过调控超临界流体的温度、压力及组成等来实现反应的最优化。随着不对称催化反应合成方法和分析技术的发展,越来越多的手性化合物可以通过人工合成来获得。不对称催化反应越来越受到人们的关注,成为化学领域研究中最为活跃的领域之一。串联反应是当今有机化学研究领域的前沿和热点之一,具有操作简便,无需中间过程的分离,极大的减少中间过程的损失,符合原子经济性等众多优点,使其在杂环化合物的合成,天然产物的全合成及组合化学等领域具有较为广泛的应用。基于超临界流体绿色无污染和性质可调等特性,及串连反应操作简单、符合原子经济性等众多优点,本论文考察了超临界流体中L-脯氨酸催化的不对称Aldol反应及超临界CO2中有机小分子催化的Michael-Aldol反应,具体开展了以下两方面的工作：(1)在前期研究L-脯氨酸催化的丙酮与对硝基苯甲醛的直接不对称Aldol反应的基础上考察了添加共溶剂的超临界CO2流体及混合流体(CO2+HFC-134a)中L-脯氨酸催化的直接不对称Aldol反应,同时考察了催化剂及反应底物对Aldol反应的影响。①根据沸点、挥发性及极性的不同,选择二甲亚砜(DMSO)、乙酸乙酯(CH3COOC2H5)、氯仿(CHCl)、乙醇(C2H5OH)和叁氟乙醇(CF3CH2OH)作为共溶剂。在25 MPa,40℃,24 h条件下,考察了添加1 mL共溶剂的超临界CO2中L-脯氨酸催化的丙酮与对硝基苯甲醛的不对称Aldol反应。结果表明,选择合适的共溶剂能够增加超临界CO2中Aldol反应的收率,且对产品对映选择性不会产生影响。②超临界流体中共溶剂的研究已拓展到了混合流体领域,依靠混合流体性质可由组成进行调节的特点,考察了CO2与HFC-134a的混合流体中L-脯氨酸催化的丙酮与对硝基苯甲醛的不对称Aldol反应。在25 MPa,40℃,24 h条件下,HFC-134a的质量分数在0～100%的范围内,研究了HFC-134a含量对L-脯氨酸催化的丙酮与对硝基苯甲醛的Aldol反应的影响。实验结果表明：随着极性组分HFC-134a含量的增加,Aldol反应的收率升高,但产品的对映选择性降低。③在25 MPa,40℃,24 h条件下,考察了超临界CO2中不同催化剂(L-脯氨酸,L-羟基脯氨酸,BOC-L-脯氨酸,脯氨酸衍生物)催化的丙酮与对硝基苯甲醛的直接不对称Aldol反应。实验结果表明：催化剂L-脯氨酸的催化性能最好。因此,本文选择L-脯氨酸为催化剂,在25MPa,40℃,24 h条件下,考察了环己酮、对氟苯甲醛和苯甲醛的Aldol反应。结果表明：在超临界CO2中,L-脯氨酸对含有吸电子基团的芳香醛具有良好的催化活性和对映选择性。(2)以L-脯氨酸为原料,合成了具有多个含氟基团的催化剂,以邻巯基苯甲醛与肉桂醛的Michael-Aldol反应为反应模板,考察了催化剂对超临界CO2中的Michael-Aldol反应的催化性能。分别考察了反应时间(1-24 h)、反应压力(10～30 MPa)、反应温度(32～50℃)及其他因素(共溶剂、投料量等)对反应的影响。实验结果表明：在高压下,R构型产物易于向S构型转化,并趋于消旋化。获得最佳反应收率和对映选择性的反应条件为：反应时间16 h,反应压力20MPa,反应温度40℃。在此条件下,反应获得较高的对映选择性(92%),这为超临界CO2中选择化学反应模型提供了依据,即：选择具有多个含氟基团的催化剂来增加催化剂溶解度,取得良好的催化性能。选择具有良好的立体选择性的串联反应,有利于在超临界流体中下获得较高的对映选择性。
李在春[5]2007年在《长链烷基脯氨酸衍生物的合成及其催化直接不对称Aldol反应研究》文中研究指明有机小分子催化以其反应条件温和、不含金属、低毒、原子经济、类似酶催化等特点，成为近年来备受关注且发展迅速的一种不对称合成方法。本文以L-脯氨酸和4-羟基-L-脯氨酸为主要原料设计合成了叁种脯氨酸衍生的含有长链烷基的新型手性有机小分子，研究了它们对直接不对称Aldol反应的催化性能。新型长链烷基脯氨酸衍生物的合成及其对直接不对称Aldol反应的催化性能1．以反式-4-羟基-L-脯氨酸和L-脯氨酸为原料，通过如下的反应路线合成了叁种长链烷基脯氨酸衍生物，经IR，~1H NMR，~(13)C NMR和HRMS对其结构进行了表征。2．研究了长链烷基脯氨酸1a和1b分别在有机相和水相催化分子间直接不对称Aldol反应的性能，发现具有较长烷基链的1a比具有较短链的1b催化活性高。有机相中反应时，以底物酮为溶剂时催化效率和立体选择性最好。在0℃～室温下，以5mol％的1a催化即可获得相当或优于30mol％脯氨酸本身所具有的催化效果，ee值最高可达96％。以酮为溶剂使反应的后处理更为方便。与有机相中的反应相比，在水中反应时，1a比1b催化活性更高。对环己酮与多种芳香醛均以高收率、高非对映选择性和高对映选择性得到了Aldol产物。而对丙酮与芳香醛的反应，发现选择性和Aldol产物的构型与所用水量有关。3．考察了含有长链烷基的脯氨酰胺有机小分子催化剂7在助催化剂存在下对水相直接不对称Aldol反应的催化性能。与无金属盐加入时相比，金属离子加入后其催化性能有明显提高，加入SnCl_2时取得较好催化结果，同时发现底物中取代基的位置对催化结果也有较大影响；当加入有机酸为助催化剂时，反应时间大大缩短。4．对长链烷基脯氨酸在有机相和水相中催化Aldol反应的机理进行了探讨，证明长链烷基的存在增强了其在有机相中的溶解度，大大降低催化剂用量的同时仍能获得很好的催化效果。在有机相中催化机理与脯氨酸相似。在水相中，由于催化剂的两亲性使其通过疏水—疏水相互作用与有机底物聚集在一起形成有机微环境，从而使催化反应能够更有效地进行，其立体选择性的产生与有机相反应类似。金属盐存在条件下的催化机理可能是通过催化剂的杂原子和金属配位，构建新的活性中心来催化水相直接不对称Aldol反应。
卢新云[6]2015年在《基于有机小分子与金属共催化的分子内不对称Aldol反应研究》文中研究说明随着现代不对称催化的快速发展,基于对映选择性去对称化的化学反应研究已经得到了越来越多合成化学家的关注。目前用于对映选择性去对称化的反应底物主要有内消旋化合物和含有潜手性中心的非手性化合物,而这些化合物一般相对容易制备。因此,设计、发展去对称化的手性反应是不对称催化化学中的重要研究内容之一。值得一提的是,结合此类对映选择性去对称化过程,分子内去对称化aldol反应已经引起了很多有机化学家的研究兴趣。本学位论文主要围绕分子内aldol反应,基于对映选择性去对称化策略,结合有机小分子与金属共催化概念,初步研究了一类脯氨酸衍生物与醋酸锌共同催化的分子内aldol反应,其对映选择性可以高达96%ee。尽管该反应的底物范围尚有待进一步拓展,但是目前的实验结果在一定程度上丰富了分子内对映选择性去对称化aldol反应研究。
傅玉琴[7]2006年在《脯氨酸衍生的新型有机小分子的合成及其催化不对称碳—碳键形成反应研究》文中研究指明有机小分子催化以其反应条件温和、不含金属、低毒、原子经济、类似酶催化等特点，成为近年来备受关注且发展迅速的一种不对称合成方法。本文以L-脯氨酸和4-羟基-L-脯氨酸为主要原料设计合成了一系列脯氨酸衍生的新型手性有机小分子，研究了长链烷基脯氨酸和脯氨酰胺类化合物模拟Ⅰ类醛缩酶催化直接不对称Aldol反应的性能，以及磺酰胺-氨基醇类化合物催化二乙基锌对苯甲醛的不对称加成反应。一、研究了新型长链烷基脯氨酸的合成及其作为有机小分子催化剂催化的直接不对称Aldol反应1．以反式4-羟基-L-脯氨酸为原料，通过如下的反应路线合成了两种长链烷基脯氨酸，经IR，~1H NMR，~(13)C NMR和HRMS对其结构进行了表征。2．研究了1a和1b分别在有机相和水中催化分子间直接不对称Aldol反应的性能，发现具有较长烷基链的1a比具有较短链的1b催化活性高。有机相中反应时，以底物酮为溶剂时催化效率和立体选择性最好。在0℃～室温下，以5mol％的1a催化即可获得相当或优于30mol％脯氨酸本身所具有的催化效果，ee值最高可达96％。以酮为溶剂使反应的后处理更为方便。与有机相中的反应相比，在水中反应时，1a比1b催化活性更高。对环己酮与多种芳香醛均以高收率、高非对映选择性和高对映选择性得到了Aldol产物。而对丙酮与芳香醛的反应，发现选择性和Aldol产物的构型与所用水量有关。3．对长链烷基脯氨酸在有机相和水相中催化Aldol反应的机理进行了探讨，证明长链烷基的存在增强了其在有机相中的溶解度，大大降低催化剂用量的同时仍能获得很好的催化效果。在有机相中催化机理与脯氨酸相似。在水相中，由于催化剂的两亲性使其通过疏水—疏水相互作用与有机底物聚集在一起形成有机微环境，从而使催化反应能够更有效地进行，其立体选择性的产生与有机相反应类似。二、研究了6种新型脯氨酰胺类催化剂的合成及其作为有机小分子催化剂催化的直接不对称Aldol反应1．通过保护、缩合、脱保护等步合成了6种手性脯氨酰胺类化合物，经IR，~1H NMR，~(13)C NMR和HRMS对其结构进行了表征，测定了7a的单晶结构。2．考察了7a-f对丙酮、环己酮等酮与醛的直接不对称Aldol反应的催化效果。对丙酮与醛的反应，7a的催化效果最好，在10％催化剂存在下产物ee值高达78％。对环己酮与醛的反应，无论在水相还是有机相，7a-d催化的反应均得到反式为主的产物，产率、anti／syn比和ee值分别高达99％、98／2和99％。3．利用量子力学理论研究了脯氨酰胺酚类催化剂催化直接不对称Aldol反应的机理。证明了相应于活化能最低反应通道的最优过渡态结构立体选择性地诱导出R构型过量的Aldol产物，与实验结果一致。酰胺氢和酚羟基与醛形成的氢键使过渡稳定，是产生立体选择性的重要原因，验证了推测机理的合理性。叁、研究了脯氨酸衍生的新型手性磺酰胺-氨基醇的合成及其催化二乙基锌对苯甲醛的不对称加成反应1．采用简便的方法合成了5种磺酰胺-脯氨醇衍生物16a-e，经IR，~1H NMR，~(13)C NMR和HRMS对其结构进行了表征，测定了16b的单晶结构。2．研究了化合物16a-e催化二乙基锌对苯甲醛的不对称加成，发现16b-e可以催化该反应的进行，最高产率为63％，ee值27％。
连小磊[8]2017年在《钌/有机小分子不对称催化串联反应及相转移催化[4+1]不对称环加成反应研究》文中研究指明金属催化剂和手性有机小分子催化剂都有着各自的优势和劣势,随着有机化学的不断进步,单一的一种催化剂已经很难满足化学家们的要求。在这种形势下,联合催化体系应运而生,它能够在很大程度上弥补单一催化剂的缺点和不足同时将多种催化剂的优势都发挥出来,因此逐渐成为当今不对称催化领域的一个新的研究热点。根据金属催化剂与手性有机小分子催化剂之间协作方式的不同,联合催化体系一般可以分为两种,分别是:协同催化和接力催化。3-氨基-3-烷基氧化吲哚是在天然产物和药物活性分子中频繁出现的一类结构单元,其中很多具有非常优秀的生物活性。近些年来,以3-重氮氧化吲哚为核心底物基于金属和有机小分子联合催化的策略已经成为合成光学活性3,3-二取代氧化吲哚的一种越来越重要的方法。于是,我们提出了用Ru(II)和手性双功能催化剂接力催化多组分反应的方法来高效构建具有光学活性的3-氨基-3-烷基氧化吲哚结构单元,基于此方法学,我们以6步总计25%的总收率实现了天然产物(-)-Psychotrimine关键中间体的合成,很大程度的提高了该天然产物的合成效率。邻亚甲基苯醌是合成大量生物活性分子比如一些维生素和抗生素的活泼中间体,同时也广泛应用于许多天然产物的合成当中。相转移催化由于操作简便、反应温和、环境友好、适用于大规模反应等优点,已经成为公认的一种非常强有力的合成手段。我们设计了手性相转移催化的不对称的[4+1]环加成反应,合成了大量具有光学活性的苯丙二氢呋喃类化合物,苯丙二氢呋喃类化合物在许多的天然产物和药物中都有存在。具有光学活性的3,3'-双吲哚化合物广泛存在于自然界中,因其具有良好的生物活性而受到科学家们的关注。我们设计了 Ru(II)和手性有机小分子接力催化体系,实现了 3-重氮氧化吲哚、吲哚和偶氮羧酸酯类化合物的的叁组分串联反应。机理方面,我们认为Ru(II)可以催化3-重氮氧化吲哚分解生成钌卡宾,吲哚对钌卡宾进攻发生C-H插入反应得到3-吲哚的氧化吲哚中间体,该中间体与有机小分子作用形成离子对,进而与偶氮化合物反应生成具有光学活性的3,3'-双吲哚结构单元。
邹晓川[9]2011年在《脯胺酸及其衍生物不对称催化Aldol反应的研究进展》文中研究说明Aldol反应是被认为是形成碳-碳键最有用的反应之一,广泛应用在许多复杂天然或非天然有机化合物的合成中。本文综述了近年来脯氨酸、脯氨酰胺、肽均相催化在有机小分子Aldol反应的研究状况。
姜丽娟, 张兆国[10]2006年在《有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应》文中研究指明总结了近年来用于不对称催化羟醛缩合反应的各种有机小分子催化剂,简要阐述了每种类型的催化剂的催化机理以及它们的优缺点,同时对有机小分子催化反应的发展进行了展望.
参考文献：
[1]. 有机小分子催化的不对称直接Aldol反应[D]. 唐卓. 四川大学. 2003
[2]. 有机小分子催化的Aldol反应及喹啉类化合物的合成[D]. 魏晋. 汕头大学. 2009
[3]. 基于手性环己二胺的新型绿色有机小分子的合成及在催化不对称Aldol反应中的应用[D]. 杨阳. 西南大学. 2011
[4]. 超临界流体中有机小分子不对称催化反应研究[D]. 李祯. 陕西师范大学. 2011
[5]. 长链烷基脯氨酸衍生物的合成及其催化直接不对称Aldol反应研究[D]. 李在春. 郑州大学. 2007
[6]. 基于有机小分子与金属共催化的分子内不对称Aldol反应研究[D]. 卢新云. 兰州大学. 2015
[7]. 脯氨酸衍生的新型有机小分子的合成及其催化不对称碳—碳键形成反应研究[D]. 傅玉琴. 郑州大学. 2006
[8]. 钌/有机小分子不对称催化串联反应及相转移催化[4+1]不对称环加成反应研究[D]. 连小磊. 中国科学技术大学. 2017
[9]. 脯胺酸及其衍生物不对称催化Aldol反应的研究进展[J]. 邹晓川. 重庆教育学院学报. 2011
[10]. 有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应[J]. 姜丽娟, 张兆国. 有机化学. 2006