有机硼酸与α,β-不饱和羰基化合物的不对称1,4-共轭加成反应研究

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有机硼化物与α,β-不饱和羰基化合物的不对称共轭加成反应是构筑C-C键的重要合成方法之一。尽管过渡金属Rh(Ⅰ)、Ir(Ⅰ)、Pd(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)催化的有机硼酸及其衍生物与α,β-不饱和羰基化合物中的不对称共轭加成反应取得了长足的进展,有机小分子催化不对称共轭加成反应由于催化剂低毒性、易于制备、价格便宜、稳定性好、操作简单和不存在反应后金属残留等优点,成为过渡金属催化的一种重要的补充方法。在本论文中,使用手性联萘二酚骨架的催化剂成功的催化二烯酮化合物与有机硼酸的不对称双共轭加成反应。通过对反应条件的筛选,最终确定最优的反应条件为5(?)分子筛为添加剂,(R)-3,3′-(3,5-(CF3)2-C6H3)2BINOL为催化剂,甲苯为溶剂,室温条件下以63-99%的产率,>99%的ee值和83:71-97:3的dl/meso值拿到双共轭加成产物。当使用(S)-2,15-Br2-DHTP为催化剂,也能以优秀的收率和立体选择性得到双共轭加成产物,DHTP类催化剂显示出明显的优势。二烯酮化合物的不同位置的取代基团和杂环硼酸在反应中都具有良好的耐受性,扩大反应的量到克级,产物的产率、对映选择性和非对映选择性依然保持。使用3,3’-取代的联萘二酚骨架催化剂成功的催化了α,β-不饱和2-酰基咪唑化合物与有机硼酸的不对称共轭加成反应。通过对反应条件的优化,确定最优条件为使用4(?)分子筛,叔丁醇镁为添加剂,(R)-3,3′-I2-BINOL为催化剂,甲苯为溶剂,在60 oC条件下进行反应。当更换α,β-不饱和2-酰基咪唑化合物不同位置的取代基团,以优异的产率和对映选择性得到共轭加成产物(50–99%产率,63-97%的ee值)。并成功以克级规模拿到共轭加成产物且不影响反应的选择性,同时将共轭加成产物转化为相应的醛、羧酸、酯、酰胺等化合物。综上所述,本论文以手性联萘酚和四苯并环辛四烯衍生物作为催化剂成功实现了α,β-不饱和羰基化合物与有机硼酸的不对称共轭加成反应,合成了一系列具有光学活性的手性酮类化合物。该催化体系效率高,底物普适性好,适用于烯基硼酸和杂环硼酸底物,同时反应可以放大到克级规模。
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