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不对称有机合成近年来取得了突破性的研究进展。不对称Aldol反应是C-C键形成的重要反应之一,其反应生成的化合物是许多天然产物合成和药物合成的中间体。由于水是价格低廉,安全和对环境友好的天然溶剂,并且避免了有机溶剂的污染问题,所以在水介质中的催化不对称Aldol反应是另一个重要的研究领域。近年来,色氨酸,多肽,脯氨酸及其衍生物作为有机小分子催化剂在水介质中的不对称Aldol反应研究中取得了很大的成功。目前报道的有效手性催化剂大多都是以脯氨酸衍生的仲胺,而伯胺类有机催化剂取得良好催化效果的报道却很少。
本文以廉价易得的天然氨基酸为原料,合成出一系列的有机伯胺类催化剂1a-1f。在加入有效添加剂DNP的情况下,伯胺催化剂1a-1f在水溶剂中催化不对称Aldol反应并取得了满意的效果。
我们发现用饱和食盐水替代有机溶剂去催化不对称Aldol反应能大幅提高有机催化剂的对映选择性,缩短反应所需的时间,而且在减少配体用量至5%的情况下,依然能有效催化大多数的反应,并且不会降低产率和ee值。我们筛选出了最优的伯胺共催化系统:1f和DNP,并在食盐水中对一系列的环酮和线酮进行了不对称Aldol反应的研究,都取得了特别好的对映选择性和产率。在以环己酮,环戊酮,丙酮和三戊酮为底物的不对称Aldol反应中,我们都取得了最高的>99%的ee值。这是迄今为止伯胺类催化剂在水介质中对催化不对称Aldol反应研究中取得的最好结果。