金鸡纳生物碱

2023年11月20日 阅读量:291

催化不对称相转移(PTC)目前,它已被用作许多相合成机转换 "绿色 "替代途径,同时也得到了广泛的应用。催化不对称相转移的典型手性有机催化剂就是合成的修饰金鸡纳生物碱。目前已经开发了几代O-烷基N-芳基甲基衍生物,可以以高对映选择性催化甘氨酸亚胺的烷基化反应,并生成一系列α-氨基酸衍生物(表1)。


图1.甘氨酸亚胺的烷基化反应

Product No.

N-Ar

O-Alk

X-

Cat. Gen.

R-Br

%Y

-

Benzyl

H

Br

1st

PhCH2-

85

60

B120844

Benzyl

H

Cl

1st

4-Cl-C6H4-CH2-

95

66

O330517

Benzyl

Allyl

Br

2nd

4-Cl-C6H4-CH2-

-

81

N343503

9-Anthracenylmethyl

H

Cl

3rd

PhCH2-

68

91

O302704

9-Anthracenylmethyl

Allyl

Br

3rd

PhCH2-

87

94

-

2,7 Anthracenylmethyl

Allyl

Br

dimeric

4-NO2-C6H4-CH2

91

99

表1. 甘氨酸亚胺的烷基化反应

为了进一步提高催化剂的对映选择性,Jew和Park通过间隔单元连接了两个金鸡纳生物碱分子。使用这种二聚体金鸡纳生物碱催化后,上表所述甘氨酸亚胺烷基化的对映选择性提高到97-99% ee。[1-3]

亲核催化剂在新合成方法的发展中起着重要作用。特别是金鸡纳生物碱能选择性催化许多实用的合成过程,具有高对映的选择性。金鸡纳生物碱可以作为碱,使具有相对酸性质子的底物去质子化,然后在阴离子和质子胺之间形成紧密的离子对。两者的相互作用会导致阴离子周围的手环境,并允许它们与亲电试剂有选择性反应。

在许多这样的过程中,如何控制季碳不对称中心的生成是最重要的。使用(DHQD)2AQN催化剂可以通过TMSCN和相应的氰醇加成影响酮类化合物的优异产量和过量映体α-官能化(方案1)。[4]


方案1

传统的钯催化反应是无金属烯丙基胺化π-丙烯基方法提供了实用的扩展。使用(DHQ)2PYR可以远程使用γ位与二酰亚胺发生胺化反应(方案2),形成各种高度官能化的氨基化合物。[5]


方案2

最后,Jørgensen和他的同事开发了第一个使用(DHQ)2PHAL催化对映选择性炔酮共轭加成反应。[6] 对于脂肪族炔酮和芳香族化合物,β-促进二酮加成(E)-和(Z)-以高产率和对映选择性生成烯酮混合物(方案3)。

方案3

参考文献

1.O'Donnell MJ. 2004. The Enantioselective Synthesis of Amino Acids by Phase-Transfer Catalysis with Achiral Schiff Base Esters. Acc. Chem. Res.. 37(8):506-517. https://doi.org/10.1021/ar0300625

2.Lygo B, Andrews BI. 2004. Asymmetric Phase-Transfer Catalysis Utilizing Chiral Quaternary Ammonium Salts:  Asymmetric Alkylation of Glycine Imines. Acc. Chem. Res.. 37(8):518-525. https://doi.org/10.1021/ar030058

3.Jew S, Jeong B, Yoo M, Huh H, Park H. 2001. Synthesis and application of dimeric Cinchona alkaloid phase-transfer catalysts:bis[O(9)-allylcinchonidinium]-o, m, or p-xylene dibromide. Chem. Commun..(14):1244-1245. https://doi.org/10.1039/b102584h

4.Tian S, Hong R, Deng L. 2003. Catalytic Asymmetric Cyanosilylation of Ketones with Chiral Lewis Base. J. Am. Chem. Soc.. 125(33):9900-9901. https://doi.org/10.1021/ja03622

5.Poulsen TB, Alemparte C, Jørgensen KA. 2005. Enantioselective Organocatalytic Allylic Amination. J. Am. Chem. Soc.. 127(33):11614-11615. https://doi.org/10.1021/ja0539847

6.Bella M, Jørgensen KA. 2004. Organocatalytic Enantioselective Conjugate Addition to Alkynones. J. Am. Chem. Soc.. 126(18):5672-5673. https://doi.org/10.1021/ja0493594

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