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本论文集中于应用1,1-二茂铁膦氮配体进行烯丙基取代反应的研究。
钯催化的烯丙基取代反应是一类重要的构筑碳-碳及碳-杂原子键的有机反应。关于其不对称的研究主要集中在1,3-双苯基烯丙基体系,而就钯催化区域选择性烯丙基取代反应而言成功的例子较少。因此,笔者利用1,1-二茂铁膦氮配体进行了钯催化区域选择性烯丙基化反应底物及亲核试剂的拓展。
1.钯催化区域和对映选择性开链酮烯醇负离子的烯丙基取代反应
合成了一系列1,1-二茂铁膦氮配体用于钯催化开链酮烯醇负离子的烯丙基烷基化反应。通过添加剂的尝试,添加剂对于反应能否进行有至关重要的作用,无添加剂时反应不能进行,而CuX的加入使反应可顺利进行,不同的添加剂可以得到不同区域选择性的产物。CuI得到线性产物,CuCl得到支链产物。添加氯化锂可以以很高的区域选择性得到支链产物。通过配体和溶剂的筛选,本文发现在使用配体(S.Rphos,R)-L14,乙二醇二甲醚作为溶剂可以得到区域选择性大于98/2,非对映选择性为6/1,对映选择性可以达到98%。通过配体的结构调整,发现配体中噁唑啉上的手性不是必需的,噁唑啉上没有取代基时的配体(Rphos,R)-L21为最佳的配体。在-5℃下可以以83%的收率,大于98/2的区域选择性,9/1的非对映选择性,98%的对映选择性得到产物,在这个条件下,一系列底物都能取得较好的结果,区域选择性都大于98/2,d.r.值在7/1~21/1之间,e.e.值在92-99%之间。
此外,本文尝试了这个反应产物通过两步转化为含有四个手性的四氢呋喃产物。
2.钯催化区域和对映选择性甘氨酸酯衍生物的烯丙基取代反应
在这一部分,笔者研究了二苯甲酮甘氨酸酯负离子作为亲核试剂在钯催化下的烯丙基取代反应,发现酯基的大小对于区域和非对映选择性有较大影响。配体(S,Rphos,R)-L15在这类反应中取得了最好的结果。对于一系列底物都能取得较好的结果,区域选择性在85/15~95/5之间,非对映选择性在80/20~93/7之间和对映选择性在92-99.6%之间。此外笔者还对环状底物Azalactone进行了尝试,也能取得较好的结果。
3.钯催化区域和对映选择性二烯基酯的烯丙基取代反应
在孙娜博士的工作基础上,对于二烯基酯的烯丙基取代反应进行了更深入的研究。通过系统的条件筛选,笔者找到了最佳的条件。在此条件下,对于一系列底物都能取得很好的结果。此外,本文还尝试了用于二烯基酯的烯丙基胺化反应,发现支链型底物更适合于这个反应。并且对于其他的二烯基酯底物都能取得较好的区域和对映选择性。