基于钯催化不对称环化和开环反应合成轴手性及螺手性化合物

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阻旋手性化合物是一类因含有不能自由旋转轴而产生手性的化合物,其在催化、材料、生物医药等领域均有广泛的应用。阻旋手性化合物的合成是近年来有机化学研究的热门领域。本文主要研究手性配体控制的过渡金属催化构建阻旋手性化合物方法,包括以下三部分内容:第一章:阻旋手性天然产物Isoplagiochin D的不对称全合成。Isoplagiochin D是一个双联苄基结构的16元大环化合物,其分子内较大的环张力和位阻使得环上一组联芳基不能自由旋转从而产生阻旋手性。该类分子的合成策略目前仅有手性亚砜辅基控制的不对称Heck环化反应较为成功。我们开发了 一种通过手性配体控制的钯催化卡宾氯代物不对称偶联关环反应来合成Isoplagiochin D的新方法,通过手性配体WingPhos获得了高对映选择性结果,是一种催化不对称合成张力大环化合物的有效方法。第二章:钯催化芳基噻吩叔醇化合物的开环反应。轴手性芳基噻吩化合物在材料学中有一定应用,但是其不对称合成方法却鲜有报道。我们成功开发了一种通过钯催化动力学拆分芳基噻吩叔醇开环反应的方法来获得具有轴手性的噻吩芳基酮类化合物以及具有中心手性的芳基噻吩叔醇类化合物,并研究了其可能的立体选择性开环模型。同时发现手性芳基噻吩叔醇可以在非手性条件下立体专一性的开环转化为对应构型的轴手性噻吩芳基酮类化合物。并通过对获得的轴手性噻吩芳基酮类化合物的衍生化反应研究,合成了一系列噻吩芳基醛类有机小分子催化剂,用于催化不对称环化反应并取得了优秀的结果。第三章:钯催化螺烯叔醇化合物的开环反应。螺烯是一类含有多个(杂)芳环邻位稠合而形成的含有螺旋共轭面的分子。我们依据第二章中发现的动力学拆分反应模型,发现了对于含五元环叔醇结构的螺烯衍生物也可以顺利进行动力学拆分反应,并获得了高对映纯度的螺烯叔醇类化合物。该类螺烯叔醇化合物可以转化为螺手性碳正离子化合物,其作为Lewis酸不对称催化的应用尚需进一步研究。
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