关键词： 不对称合成   有机催化   金鸡纳碱   磷叶立德   Michael反应   Morita-Baylis-Hillman反应  

摘要： 近年来,不对称有机催化得到了迅速发展,并逐渐成为继酶催化和金属催化之后又一类重要的不对称催化合成方法,其中以金鸡纳碱为骨架的小分子催化剂在不对称反应中得到广泛的应用。此外,叶立德试剂作为一种良好的亲核试剂被广泛的应用于构建碳碳键骨架,但其在手性小分子催化体系中的用于构造手性碳碳键的研究报道并不多。本论文致力于研究磷叶立德在金鸡纳碱骨架催化体系中的不对称反应。 第一章中,简要介绍了以金鸡纳碱为骨架的小分子催化剂在不对称反应中研究进展,同时概述了叶立德试剂在不对称有机催化中的应用情况。 第二章中,我们以金鸡纳碱衍生的手性伯胺和N-Boc保护的L-脯氨酸为共催化剂,实现了磷叶立德试剂和α,β-不饱和酮的不对称Michael加成反应,成功地构建手性碳-碳键。-15℃条件下,1,2-二氯乙烷溶液中,以中等的产率和极高的对映选择性(up to95%ee)获得相应的6-酮酯类化合物。我们通过单晶衍射确定了产物的绝对构型为S,并且根据反应结果推测了反应活化模式。 第三章中,我们以金鸡纳碱衍生的手性叔胺为催化剂,实现了磷叶立德试剂和MBH酯衍生物不对称取代反应,再次成功地构建手性碳-碳键。室温条件下,二氯甲烷溶液中,以优秀的产率和极高的对映选择性(up to98%ee)获得相应制备3位取代,2,4-位官能化的1,4-戊二烯类化合物。我们通过单晶衍射确定了产物的绝对构型为R,简单的操作和广泛的底物范围使得该反应具有很强的实用前景。

关键词： Ring formation (Chemistry)  

摘要： A new route to the chromene ring system has been developed which is the reaction of an &agr;,β-unsaturated Fischer carbene complex of chromium with a propargyl ether bearing an alkenyl group on the propargylic carbon. This transformation involves a cascade of reactions that begins with a benzannulation reaction and is followed by the formation of an o-quinone methide, and finally results in the emergence of a chromene upon an electrocyclization in yields up to 95%. This reaction was extended to provide access to naphthopyrans by employing an aryl carbene complex. This constitutes the first synthesis of chromenes in which both rings of the chromene system are generated in a single step. The success of this method is highlighted in the synthesis of lapachenole and vitamin E. The asymmetric version of benzannulation/o-quinone methide formation/electrocyclization cascade was also explored for the synthesis of chiral chromenes using optically active enynes. Enantiomeric excesses up to 60% could be obtained. Interestingly, it was observed that the double bond geometry in the chiral enyne controlled the absolute stereochemistry in the final chromene product. A mechanistic investigation was carried out to have a better understanding of the reaction pathway.

关键词： 二氢吡喃   手性螺环   四方胺   双官能团催化剂   氢键  

摘要： 3,4-二氢吡喃结构单元大量存在于具有生物活性的天然产物和药物分子中,同时也是非常重要的有机合成前体。因此,快速和立体选择性构建二氢吡喃衍生物显得尤为必要。本论文研究了α-取代-β-羰基醛与β}γ-烯基-a-酮酸酯的不对称环合反应,在双官能团四方胺催化剂作用下,利用环状β-羰基醛底物,高立体选择性地构建了具有3个连续手性碳原子的螺-3,4-二氢吡喃衍生物。在此基础上,探索了此类化合物的分子内Oxo-Micheal反应。全文共分三个部分： 第一章对3,4-二氢毗喃衍生物的合成方法和研究进展作了概述。介绍了目前常见合成螺环中心的方法。同时,总结了一种以四方胺为核心结构的氢键催化剂的研究进展与应用。 第二章研究了手性四方胺催化的Michael/半缩醛化串联反应,由β-羰基醛与β,γ-烯基-a-酮酸酯高度立体选择性构建了具有三个连续手性中心的螺-3,4-二氢吡喃衍生物,其中螺环中心碳原子为全碳取代。我们观察到各种底物均能以中等到优秀的产率和高度的立体选择性得到目标产物,催化剂用量可低至3mol%。 第三章在之前的研究基础上,发展了底物诱导的非对映体选择性的分子内Oxo-Micheal加成反应,在温和条件下成功构建出碳-氧键,并以优秀的收率和一定的非对映体选择性得到环化产物。

关键词： 亚甲基醍   不对称催化   不对称合成   Michael加成   生物碱   Galanthamine(加兰他敏)   Lycoramine  

摘要： 本论文以一些含有芳基的手性碳中心为研究对象,针对其立体选择性构建,初步探讨了亚甲基醌化合物的不对称1,6-Michael加成反应,同时基于Michael加成策略,开展了Galanthamine类生物碱化学合成中以芳基手性中心构筑为特色的苯并呋喃三环中间体合成路线应用研究,其主要内容分为以下两部分： 第一部分：亚甲基醌化合物（Quinone Methides, QMs）被认为是很多化学和生物过程的中间体。但是由于其自身的特性,具有较强极性和较高反应活性,容易发生自身二聚和三聚反应,大多数的亚甲基醌化合物较难分离,因此以分离单体形式对其进行研究的报道较少,尤其是关于它的不对称催化反应研究进展缓慢。本论文针对几类相对稳定的对亚甲基醌化合物,以简单易得的丙二酸酯为Michael给体,以有机小分子为催化剂,对其不对称1,6-Michael加成反应进行了初步研究并取得了一定的结果。 第二部分：针对Galanthamine类生物碱化学合成中的关键“苯并呋喃三环骨架”的不对称构建,基于我们研究小组自己发展的不对称Michael加成反应,从简单易得的商业原料出发,研究了该类生物碱中关键芳基手性碳中心的构建,实现了生物碱（-）-Lycoramine和（-）-Galanthamine合成中的重要苯并吠哺三环结构的合成,为相关石蒜科生物碱的不对称全合成奠定了基础。

摘要： Kainic acid has been used for nearly 50 years as a tool in neuroscience due to its pronounced neuroexcitatory properties. However, the significant price increase of kainic acid resulting from the disruption in the supply from its natural source, the alga Digenea Simplex, as well as inefficient synthesis of kainic acid, call for the exploration of functional mimics of kainic acid that can be synthesized in a simpler way. Aza kainoids analog could be one of them. The unsubstituted aza analog of kainoids has demonstrates its ability as an ionotropic glutamate receptor agonist and showed affinity in the chloride dependent glutamate (GluCl) binding site. This opened a question of the importance of the presence of one nitrogen or both nitrogens in the aza kainoid analogs for binding to glutamate receptors. Therefore, two different pyrrolidine analogs of kainic acid, trans -4-(carboxymethyl)pyrrolidine-3-carboxylic acid and trans -2-carboxy-3-pyrrolidineacetic acid, were synthesized through multi-step sequences. The lack of the affinity of both pyrrolidine analogs in GluCl binding site indicated that both nitrogens in aza kainoid analogs are involved in hydrogen bonding with receptors, significantly enhancing their affinity in GluCl binding site. Another potential functional mimic of kainic acid is isoxazolidine analogs of kainoids whose skeleton can be constituted directly via a 1, 3 dipolar cycloaddition as the key step. The difficulty in synthesizing N-unsubstituted isoxazolidines when applying such common protecting groups as alkyl, phenyl and benzyl groups, and the requirement of a desired enantioselectivity due to the three chiral ceneters in kainic acid, pose great challenges. Hence, several different protected nitrones were studied to establish that diphenylmethine nitrone may be a good candidate as the dipole in that the generated isoxazolidines can be deprotected in mild conditions with high yields. Our investigations also indicated that the exo/endo selectivity

关键词： 黄酮   Cryptocaryone   Cryptochinone F   不对称合成   Mukaiyarna aldol反应   1,6-氧杂Michael反应  

摘要： 本论文主要对黄酮类天然产物Cryptocaryone及Cryptochinone F进行了不对称合成研究。主要包括三个部分： 一、α—亚甲基—γ—丁内酯结构单元的构筑及其在天然产物全合成中的应用(综述) 该部分主要综述了含有α—亚业甲基—γ—丁内酯结构的天然产物的分类,此类结构的构筑方法以及在天然产物全合成中的应用。 二、Cryptocaryone的不对称合成研究 这一部分主要介绍了我们小组对二氢黄酮类天然产物Cryptocaryone的合成情况。以天然奎宁酸为起始原料,经过简单高效的反应,完成了Cryptocaryone的全合成。 三、Cryptochinone F的不对称合成研究 该部分介绍了我们小组对骨架结构新颖的四氢黄酮类天然产物Cryptochinone F的合成情况。以Mukaiyama aldol反应、TfOH促进的二氢吡哺酮形成、一锅中皂化/酯化/1.6-氧杂Michael加成为关键步骤,简洁高效的完成了化合物7-epi-Cryptochinone F的全合成。

关键词： 手性   不对称催化   有机催化   双功能催化   伯胺催化   亚胺离子活化   硝基酮   方酰胺催化   串联反应   四氢噻吩   三氟甲基   季碳  

摘要： 本世纪初,由于List, MacMillan和Jacobsen等人的开拓性工作,有机小分子催化发展迅速,在催化模式、催化剂的设计、新反应和反应组合、新催化体系及基于此的天然产物分子和生物活性分子合成等方面取得了许多突破性进展,成为人们从非手性物质出发获取手性物质的最有力的工具之一。基于我们小组之前在“功能分子导向的高效、绿色有机催化研究”方面的工作,本论文在双功能有机小分子催化的多官能团化分子,如多取代γ-硝基酮和四氢噻吩类化合物的不对称合成方面做了些探索性工作,主要包括以下四个部分： 第一章：本章首先简要介绍了双功能有机催化策略与单功能有机催化策略在反应效率的提高和反应选择性的控制方面的优势。然后从催化剂活化位点的角度出发,对近十年来双功能有机小分子催化的不对称合成研究进展进行了综述,重点介绍了Bronsted碱-Bronsted酸、Lewis碱-Bronsted酸双功能有机催化体系的发展,此外也对Lewis碱-Lewis酸双功能有机催化体系的发展进行了介绍。 第二章：本章首先介绍了伯胺催化的大位阻的羰基化合物的不对称催化反应和有机小分子催化的γ-硝基羰基类化合物的不对称合成的研究进展。在之前研究工作的基础上,我们以奎宁和奎宁定衍生的叔胺伯胺为手性催化剂,利用催化剂结构中的叔胺通过亲核进攻来活化α-甲基-p-硝基烯烃,利用催化剂中的伯胺通过亚胺离子策略来活化不饱和酮,实现了含γ-氢的硝基烯烃对简单不饱和酮类化合物的不对称交叉Michael加成反应,高对映选择性地合成了一系列含末端烯烃的手性Y-硝基酮类化合物。反应产物中含有末端烯烃和硝基,酮羰基等能继续进行化学转化官能团,有望用于结构多样的手性γ-氨基酸,含氮杂环化合物库的合成。 第三章：本章首先简要介绍了有机小分子催化的四氢噻吩化合物的不对称合成和双功能有机小分子催化的串联反应的研究进展。然后介绍了我们以奎宁衍生的方酰胺为催化剂,基于Br(?)nsted碱-Br(?)nsted酸双功能催化策略,使用商业可得的2,5-二羟基-1,4-二噻烷(二聚巯基乙醛)和查尔酮类化合物为底物的sulfa-Michael/aldol串联反应,在高效简洁地不对称合成三取代的四氢噻吩类化合物方面的工作。其中,首次将查尔酮类反应底物应用到双功能有机小分子催化的串联反应中,为多取代的四氢噻吩类化合物的不对称合成提供了一条高效、绿色的方法。 第四章：本章首先简要介绍了基于有机催化策略的含三氟甲基的有机分子的不对称合成的研究进展。然后介绍了我们利用含三氟甲基的活性烯酮作为反应底物,通过双功能有机小分子催化的串联反应,不对称合成含三氟甲基季碳的三取代四氢噻吩类化合物的工作。此外,该反应也可拓展到其他吸电子基团活化的不饱和酮类底物。

关键词： 卡托普利   L-脯氨酸   新工艺   不对称合成  

摘要： 以天然易得的L-脯氨酸为原料,经N-酰化,Baylis-Hillman反应,不对称氢化,巯基化等四步反应,高效地开发了一条不对称合成卡托普利的新方法,其化学结构通过IR和1H NMR进行了表征.

关键词： 不对称合成   催化剂   催化反应   活性药物成分   药物中间体   化学家   制备   生物学  

摘要： 催化剂是工艺化学家的制备武器当中的必备工具，因为它们可让反应进行更快，条件更温和，同时有比非催化反应有更好的收率，更高的原子效率及更好的选择性。对于当前用常规方法难以制备甚至无法制得的很多分子，用催化剂可以把它们制备出来。药物中间体和活性药物成分（API）的合成经常依赖于催化反应，催化剂可持续地为化学家提供从研究转向生产领域。不管是化学还是生物学领域，更好，更便宜，更有效的催化剂将一直都是化学工作者所需的。

关键词： 不对称合成   二苯并呋喃   天然产物   生物碱   氢化   国家重点实验室   有机合成化学   结构单元  

摘要： 多官能团化＂全碳季碳结构单元＂广泛存在于各类生物活性天然产物中,其相关手性构建,特别是不对称催化构建是现代有机合成化学中的重要研究内容.兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室樊春安等针对一些氢化二苯并呋喃生物碱结构中具有挑战性的多官能团化手性全碳季碳合成问题,