手性硫脲催化β%2cγ-不饱和-a-羰基膦酸酯不对称迈克尔加成反应的研究

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1、摘要本论文主要研究了手性双功能硫脲催化剂催化p，丫．不饱和．Ⅱ．羰基膦酸酯与2．羟基．1。4一萘醌的Michael加成反应。首次实现了B，丫-不饱和．静羰基膦酸酯与2一羟基一1，4_萘醌的不对称Michael加成反应。通过合成、筛选一系列不同手性二胺骨架的硫脲催化剂，发现衍生自辛可宁的手性叔胺—硫脲催化剂能有效催化2．羟基．1，4．萘醌与13,r．不饱和．a．羰基膦酸酯的不对称Michael加成反应，所得加成产物不经分离在DBU的存在下与甲醇发生亲核取代反应即可得到光学活性含1，4-萘醌骨架的羧酸酯。反

2、应获得了很好的对映选择性，无论烷基还是芳基取代p，丫．不饱和吨．羰基膦酸酯底物都能转化成为高∞值的B．取代羧酸酯(94_>99％∞)产物。此外，通过培养产物71a的单晶，确定了产物的绝对构型，并提出了可能的反应过渡态模型，对反应的立体选择性进行了合理解释。关键词：手性硫脲，B舻不饱和心羰基膦酸酯，2-羟基一1，4-萘醌，不对称Michael加成反应AbstractInthisthesis．wemainlyfocusedontheehiralthiourca-catalyzedasymmetricMich

3、aeladditionof2-hydroxy-1，4-naphthoquinonetop，丫-llrlSaturateda-ketophosphonates．Firstly,wesuccessfullydevelopedanorganocatalyzedasymmetricMichaeladditionof2-hydroxy-1，4-naphthoquinonetop，丫一unsaturateda-kctophosphonates．Afterscreeningaseriesofchiralbifunct

4、ionalthioreausbearingdifferentchiralscaffords，abifunetionaltertiaryamine-thioureacatalystderivedfromcinchoninewasprovedtobethemosteffectiveinthisreaction．Uponquenchedthereactionintermediate谢tllmethanol／DBU，thedesiredp一(3一hydroxy-1，4-dioxo-1，4-dihydronaph

5、thalen··2·—y0substitutedcarboxylareswereobtainedingoodtoexcellentyieldswithhighlevelsofenantioselectivities(94->99％ee)．Thepresentedapproachallowsforallefficientroutetoformal·functionalizationofsimpleesters．Furthermore，theabsoluteconfigurationoftheproduct

6、71aisuncquivocallyestablishedtobeRbyX-rayanalysis．Aplausibletransitionstateisproposedtoaccountfortheobservedhi曲enantioselectivityofthereaction．Keywords：AsymmetricMichaeladditionreation,chiralthiourea,2-hydroxy-1，4-naphthoquinone，p,7-unsaturateda-ketophos

7、phonatesU第一章前言1．1手性硫脲催化的不对称Michael加成反应Michael加成反应是指一个亲核的碳负离子和一个亲电的共轭体系之间进行的共轭加成反应【l】，利用亲核试剂对a，B．不饱和羰基类化合物的共轭加成(Michael加成)是形成新的碳碳键的重要方法之一。在过去的十几年中，随着不对称有机催化的蓬勃发展，有机催化不对称Michael加成反应也取得了长足进步，成为不对称有机催化领域的研究热点之一。脯氨酸及其衍生物‘2捌、手性咪唑啉衍生物【4】、手性(硫)脲【5·61、金鸡纳碱及其衍生物【7

8、1、手性胍【81、多肽【弦111和手性离子液体【12,131等众多有机催化剂均已成功用于催化不对称Michael加成反应并取得了优异的对映选择性。其中尤其值得注意的是在许多不对称反应中获得成功应用已被公认是有机催化中的一类优势(privileged)催化剂——手性硫脲催化剂。该类催化剂的最大优势在于硫脲化合物具有弱的Bronsted酸性，从而可以作为双氢键供体与底物之间发生双氢键作用一方面达到活化底物的目的，另一方面达到限制亲核试剂与亲电试