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本论文详细介绍了有机催化的串联环化反应在杂环合成中的最新研究进展,并紧紧围绕这一合成策略展开相关工作。
首先,我们发展了氢键催化的烯基吲哚与硝基烯烃的分子间不对称串联Friedel-Crafts烷基化/Michael加成/芳构化反应,高效构建了多取代的手性四氢咔唑类化合物。通过X-射线单晶衍射,确定了产物的绝对构型,并提出了反应的可能机理。最后,通过对产物进行两步或者三步衍生化,合成了药物夫罗曲坦和雷马曲班类似物。
其次,利用双功能氢键催化剂催化了苯硫酚(硫醇)与含有丙烯酸乙酯片段硝基烯烃间的sulfa-Michael-Michael加成反应,通过简单的操作,可以以高产率(up to92%)、非常好的对映选择性(up to96%ee)和非对映选择性(mostly>95:5 d.r.)构建一系列含有季碳中心的多取代色满衍生物。通过X-射线单晶衍射,测定了环化产物的绝对构型,并提出了反应的可能机理。同时通过简单的合成转换,我们还合成了Gamma-secretase抑制剂母核结构和含有色满骨架的手性γ-氨基酸酯。
再次,我们通过双功能氢键催化的苯胺与含有丙烯酸乙酯片段硝基烯烃的分子间aza-Michael-Michael加成反应,高产率、高对映择性地构建了一系列含有季碳中心的多取代手性4-胺基苯并吡喃衍生物。通过X-射线单品衍射,确定了其绝对构型,最后我们将该类型的反应放大到克级规模,反应仍能很好地进行,同时也为该反应的工业化生产的可行性做了铺垫。
最后,通过多氢键催化剂和亲核试剂的协同催化,我们发展了分子内硝基烯烃和α,β-不饱和酯之间的Rauhut-Currier反应,合成了一系列手性的3-硝基色烯类化合物,同时通过理论计算的方法对这个反应的机理进行了仔细的研究,弄清了产物的手性控制过程。此外,我们还对Rauhut-Currier反应产物进一步衍生化,合成了许多具有生物活性的手性多取代色满类化合物,并且通过对产物进行衍生化三步合成了药物曲苯左明类似物。