手性方酰胺类有机小分子催化剂在不对称催化反应中的应用研究.doc

 手性方酰胺类有机小分子催化剂在不对称 催化反应中的应用研究# 刘斌，周海兵，董春娥** 5 10 15 20 25 30 35 （武汉大学药学院，武汉 430071） 摘要：近年来，手性方酰胺作为一类新型且具有良好催化活性的双功能手性催化剂得到有机 化学工作者的广泛关注，并成功地应用于许多不对称催化反应中，取得了很高的对映选择性。 越来越多结构新颖的光学活性的方酰胺催化剂被逐步发掘并成功应用于许多有机分子的不 对称催化合成中。鉴于手性方酰胺类催化剂在有机化学领域的巨大潜力和应用前景，本文就 近五年来手性方酰胺在不对称迈克尔加成反应，傅克烷基化反应，硼烷还原反应等其他反应 中的研究进展作以简单的综述。 关键词：手性方酰胺；不对称催化反应；有机催化剂 中图分类号：06-1 The application of chiral squaramide organocatalysts in asymmetric catalytic reactions Liu Bin, Zhou Haibing, Dong Chune (School of Pharmaceutical Sciences, Wuhan University, WuHan 430071) Abstract: Chiral squaramide has been widely applied in variety of asymmetric catalytic reaction as bifunctional organocatalyst and exhibited excellent enantioselectivity. This review will provide a brief overview of the application of this type of chiral organocatalyst in asymmetric Michael addition, Friedel-Crafts reaction, borane reduction and other transformations. Keywords: Chiral squaramides; asymmetric catalysis; organocatalyst 1 引言 不对称催化合成是有机合成领域实现手性化合物制备的最有效的方法。目前，普遍使用 的手性催化剂主要有金属催化剂与有机小分子催化剂两大类。金属催化剂均具有毒性大、稳 定性差等缺点，因而对其进一步的应用有很大地局限性。近几年来，在 List, MacMillan, Jacobsen 等人的开创性工作的启发下, 手性有机小分子催化剂在不对称催化合成中得到了 突飞猛进的发展[1-9]。与金属类催化剂相比，有机小分子催化剂毒性小、活性高、稳定性强 等优点。特别是方酰胺类手性有机催化剂，由于其特殊的结构和高的对映选择性而备受关注。 手性方酰胺作为催化剂应用于不对称催化合成领域最早报道于四川大学谢如刚课题组 [10-11] 现出了优异的活性和选择性，这一开创性的工作引起了人们对手性方酰胺配体研究的兴趣。 2008 年，Rawal[12]课题组报道了手性方酰胺催化剂应用于不对称 Michael 加成反应，并表现 出了非常高的的催化和诱导活性。同时，首次提出了方酰胺是继硫脲催化剂之后另一类优秀 的氢键供体催化剂，并且在结构上对硫脲类配体与方酰胺配体的氢键结构进行了对比，发现 方酰胺骨架中两个氢键间距比硫脲配体中双氢键的间距大 0.6 ?，同时由于双羰基的吸电子 效应，而具有更强的氢键供体活性，可以作为一种双氢键催化剂的核心骨架单元（Figure 1）。 基金项目：高等学校博士点新教师基金（20090141120058），博导基金(20100141110021)和中央高校基本科 研业务专项资金资助（2012306020202）。 作者简介：刘斌，男，在读博士生，主要从事方酰胺类手性有机催化剂的设计合成以及应用研究。 通信联系人：董春娥，女，武汉大学药学院副教授，主要研究方向是药物化学和生物有机化学. E-mail: cdong@whu.edu.cn -1-，他们报道合成了一系列手性方酰胺配体并用于不对称催化硼烷还原前手性酮反应，表 ，他们报道合成了一系列手性方酰胺配体并用于不对称催化硼烷还原前手性酮反应，表  40 45  本文将就近五年来手性方酰胺在有机小分子催化不对称反应中的应用作简要评述。 Figure 1. Calculated H-bond distances in thiourea and squaramide 2 手性方酰胺催化剂在不对称反应中的应用 2.1 不对称 Michael 加成反应 不对称 Michael 加成