（有机化学专业论文）有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应.pdf

有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应中文摘要 中文摘要 一有机小分子催化反应的研究 1 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 合成了五种吖内酯底物3 a - 3 e ，尝试使用本课题组合成的硫脲及其它有机小分 子4 7 为催化剂，对吖内酯动态动力学拆分反应进行了初步研究：实现了2 - 苯基舢 苄基嗯唑啉5 ( 4 t t ) - 酮与烯丙醇的开环反应，已得产物e e 值为9 。 2 有机小分子催化活 掌a l d o l 反应 以1 2 a 1 2 f 为催化菊j 翳滢性酮底物( a 位具有吸电子基团) 和化合物9 ( p 位 存在吸电子基团) 的a l d o l 反应分别进行了实验，产物的产率最高达9 5 ，已测 值可达到2 7 。 i 二乙基锌对活性底物不对称加成反应 从上脯氨酸出发，合成手性氨基醇催化剂2 1 ，对化合物9 与二乙基锌不对称 加成反应进行了初步实验。 2 四烯丙基锡对芳香醛的不对称加成反应 以- 酰化天冬氨酸为促进剂实现了四烯丙基锡对芳香醛的不对称加成反应， 得到一系列高烯丙醇，反应产率高，产物e e 值最高达到2 7 。与天冬氨酸促进的反 应相比，产物的绝对构型相反。 关键词；不对称动态动力学拆分吖内酯a l d o l 反应二乙基锌四烯丙基锡 作者：汪杨 指导教师：张雅文沈宗旋 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应英文摘要 d y n a m i ck i n e t i cr e s o l u t i o nr e a c t i o n so f a z l a c t o n e s c a t a l y z e db yo r g a n o c a t a l y s t s a b s t r a c t 1 r e s e a r c ho l l lo r g a n o e a t a l y z e dr e a c t i o n s 1 ) d k rr e a c t i o n so f a z l a c t o n e sc a t a l y z e db yo r g a n o c a t a l y s t s f i v ea z l a c t o n e s3 a - 3 ew e l es y n t h e s i z e d p r i m a r ys t u d i e so l it h ed y n a m i ck i n e t i c r e s o l u t i o nr e a c t i o n so fa z l a c t o n e sh a v eb e e nt r i e d u s i n go r g a n o e a t a l y s t s4 - 7 0 s y n t h e s i z e di no u rg r o u p ：a s y m m e t r i cr e a c t i o no f2 - p h e n y l - 4 - b e n z y l o x a z o l o n e 、析t l l a u y la l c o h o li nt h ep r e s e n c eo fc h i r a io r g a n o e a t a l y s tw a sr e a l i z e da f f o r d i n gt h e c o r r e s p o n d i n gr i n g - o p e n i n gp r o d u c to f 9 e e 2 ) a l d o lr e a c t i o n sc a t a l y z e db yo r g a n o e a t a l y s t s c o m p o u n d s1 2 a - 1 2 fw e r et e s t e d 鹪c a t a l y s t sf o rt h ea s y m m e t r i ca l d o lr e a c t i o no f a c t i v a t e d k e t o n e s ( w i t he l e c t r o n - w i t h d r a w i n gg r o u pi nn - p o s i t i o n ) a n d9 ( w i t h e l e c l r o n - w i t h d r a w i n gg r o u pi np - p o s i t i o n ) ，i l pt o9 5 y i e l da n d2 7 e ew a sa c h i e v e d 2 o r g a n o e a t a l y z e dr e a c t i o n so fc a r b o n y lc o m p o u n d sw i t ho r g a n o m e t a l l i e r e a g e n t s 1 ) e n a n t i o s d e e t i v ea d d i t i o no fd i e t h y l z i n et os u b s t r a t e9 e n a n t i o s e l e c t i v ea d d i t i o no f d i e t h y l z i n ct o9h a v eb e e nt r i e di nt h ep r e s e n c eo f 2 1 2 1 a s y m m e t r i c a d d i t i o no f t e t r a a l l y l t i nt o w a r d s a r o m a t i c a l d e h y d e s t h ea s y m m e t r i ca d d i t i o no ft e t m a l l y l t i nt oa r o m a t i ca l d e h y d e sw a sa c h i e v e db y u s i n gn - a c l y l a t e dl - a s p a r t i ea c i d sa sp r o m o t e r s o p t i c a l l ya c t i v eh o m o a l l y l i ca l c o h o l s w e r eo b t a i n e di nh i g hy i e l d sw i t he n a n t i o m e r i ee ) 【c e s su pt o2 7 t h ea b s o l u t e c o n f i g u r a t i o no f t h ep r o d u c tw a sf o u n do p p o s i t et ot h a tp r o m o t e db yl - a s p a r t i ea c i d k e y w o r d s ：a s y m m e t r i c ，d k r , a z l a c t o n e ，a l d o lr e a c t i o n , d i e t h y l z i n e ，t e t r a a l l y l t i n w r i t t e nb y ：y a n gw a n g s u r p e r v i s e db y ：y a - w e nz h gz o n g - x u a ns h e n 4 y ”9 5 7 0 3 8 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏 ：州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人承担本 声明的法律责任。 研究生签名：趣丕日期：丝兰：可 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论 文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的 保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的 全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：丛生寸易日 期： 渊名工r r 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 第一部分文献综述 吖内酯动力学拆分及动态动力学拆分 快速进步【1 1 除了天然存在的光学活性物质以外，外消旋化合物的拆分仍是获得光 学活性化合扬的主要方法。拆分的方法很多翻，其辜箱目；i 庭鋈度差毒踌身；鸨睁毽i l 嗡 分方法早在1 8 7 1 年就由k b c l 提出；但直到1 9 8 1 年s h a r p l e 踞等人报道外消旋肖4 n 勺k 使动力学拆分在有机合成中具有实际意义【3 川。此后，人们将动力学拆分和外消旋 化匣廛! 旦绪仓王，发展成为动态动力娄坯分( s c h e m e1 ) r 惫一p暑卜p ( 1 0 0 y i e l d )h 矗 c | | 5 ： s 一s 堕l o w 一q s 。i l o w q 一 s c h e m e1 动力学拆分和动态动力学拆分反应 动力学拆分和动态动力学拆分过程如图1 所示： 经典的动力学拆分是立体选择性反应在对映体拆分中的一种应用，外消旋化 合物的两个对映异构体r ，s 在不对称环境中反应速度不同，因此当反应进行到一 定程度时，在剩余反应底物中r 和s 的量将不相等，分离纯化后可得到由反应底 物转化而来的产物p 或q ，同时能回收反应底物r 或s ，这就是经典的动力学拆 分。经典的动力学拆分有其固有的缺点：( 1 ) 从起始的外消旋原料出发，得到的光 学纯产物的最大产量只为5 0 ；( 2 ) 回收底物和产物的对映体纯度受转化程度的影 响，拆分反应的选择性与时间有关，底物转化为产物的量越多，e e 值越低；( 3 ) 在 许多情况下，只有一个对映体是所需的，而另一个对映体很少或几乎没用。 在此基础上发展起来的动态动力学拆分是指拆分过程中伴随着底物的现场消 旋化，从而使消旋的起始原料更多地转化为产物的单一对映体，在全反应的过程 中，反应试剂一直面临的是消旋底物，因此它总是优先与高活性的对映体反应， ，i 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 第一部分 而且反应的选择性不再受底物转化程度的影响，因而拆分过程的专一性更强，其 最高理论产率为1 0 0 。进行有效的动态动力学拆分必须具备以下基本条件：( 1 ) 可 以进行有效的动力学拆分( k 硒；( 2 ) 必须有一种行之有效的外消旋化方法；( 3 ) 动力学拆分和外消旋化反应必须相容。其中外消旋化速度越快，动态动力学拆分 效果越好。在动态动力学拆分中，外消旋化反应是其中重要的一步，它直接影响 着动态动力学拆分的效果。根据不同的底物，我们可以通过不同的途径使其发生 外消旋化反应【” 在有机合成曝光学活性的氨基酸是一类重要的化合物：手性氨基酸是合成肽 的单元，合成光学活性药物的原料；同时氨基酸可用于合成有机小分子催化剂， 金属配合物的手性配体，以及其他手性化合物，因而制备光学活性的氨基酸一直 是有机化学领域人们很感兴趣的一项工作。 吖由塑墨堂鱼塑壅堕绫塑盟觑吐，其中r 可以是不同取代基团限1 ，r 2 = 烷 基，芳基，烯基) ，吖内酯可以在不同的亲核试剂( 水，醇，胺等) 存在条件下发 生水解，醇解，胺解等开环反应得到小氨基酸衍生物；同时底物中4 位碳上氢 原子具有酸性o k a 值约为9 ) ，牲= 塞叁堡! 亘壅生塑醒互变撮发生处逍旋生址良 应，是一类动态动力学拆分反应的合适底物( s c h e m e 。 r 1 3 s c h e m e2 吖内酯外消旋化及开环反应 本文就1 9 9 0 年以后酶催化吖内酯动态动力学拆分反应、金属配合物催化吖内酯的 拆分反应、有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应文献报道作一简要综述。 2 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 l 酶催化吖内酯动态动力学拆分 1 9 9 0 年，b e v i n a k a t t i 研究小组嘲第一个报道了在有机溶剂中使用酶催化2 苯 十。，、7 2 一。1 一 基4 - 甲基嗯唑啉5 ( 4 h ) 酮与正丁醇的开环反应：以二异丙基醚( d i p e ) 为溶剂， 使用p o r c i n ep a n c r e a t i cl i p a s e ( p p l ) 酶和c a n d i d ae y l i n d r a e e a ( c c l ) 酶催化反应， 转化率为4 5 时，产物e c 值分别为1 0 和3 ；若使用m u c o rm i e h e i ( l i p o z y m e ) 、，4 。 酶，相同反应条件下4 5r a i n 后，产物值为5 7 ，产物以二异丙基醚为溶剂，通 过简单重结晶，e e 值可达9 9 ( s c h e m e3 ) 。 +h n c o o b u f h 3 p 4 5 c o n5 7 e e a f t e rr e c r y s t a l l d a t = o n9 9 e e j 彤( 甬 s c h e m e3 l i p o z y m e 催化2 苯基4 甲基嗯唑啉5 ( 4 h ) 酮开环反应 1 9 9 2 年，蚴鱼差量婴研，p h = 7 磷酸盐缓冲溶液中，a s p e r g i l l u s n i g e r ( a 一p ) 酶和p o r c i n ep a n c r e a t i cl i p a s e ( p l ) 酶均能有效催化外消旋4 苄基2 苯基嗯唑啉- 5 一 酮的动态动力学拆分开环反应，得到产物绝对构型相反，分别为( s ) 型和( r ) 型， 值均大于9 9 ，这就意味在该反应体系中，选择合适的酶，可以得到预期构型 的产物，但酶所适用底物范围很窄( s c h e m e4 ) 。 p l ( p e r m h p a s e ) 02mp h o s p h a t eb u f i e r p h = 7 6 。4 2h a p ( a s p e r g d l u sn i g e r ) 02 mp h o s p h a t eb u f f e o h = 7 6 1 7h ( - r 、 s c h e m e4a p 酶和p l 酶催化2 一苯基4 苄基嗯唑啉- 5 ( 4 h ) - 酮开环反应 1 9 9 2 年，b e “n a k a t t i 等人嗍以正丁醇为亲核试剂，使用l i p o z y m e 酶催化了2 3 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 第一部分 苯基一4 一取代嗯唑啉一5 酮在不同溶剂中的开环反应。研究发现，对于2 苯基- 4 甲基 嚼唑啉- 5 - 酮使用该酶催化吖内酯开环反应时，倾向于生成( s ) 构型产物，在所尝 试反应溶剂中，二氯甲烷效果最好，产物的值可达6 9 ；二异丙基醚效果最差， 得到苯甲酰基苯丙氨酸丁酯的值只有3 3 ( s c h e m e5 1 。 r 制争印越+ h n 足 曼! q 业塑塑卧卜 9 5 s c h e m e9 n o v o z y m e 酶催化2 - 苯基- 4 一取代一5 ( 4 h ) - 嗯唑啉酮拆分反应 w y 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 第一部分 2 金属配合物催化吖内酯的拆分反应 1 9 9 7 年，s e e b a c h 1 2 】研究小组以2 苄基4 苯基5 ( 4 h ) 嚼唑啉酮为底物，加入 1 2 当量t i t a d d o l a t e4 a ( s c h e m e1 0 ) 手性试剂对吖内酯动态动力学拆分反应条 件进行了优化：以四氢呋喃为溶剂时，底物的溶解性最好，产物的e r 值最好；当 反应温度从o 。c 降低至2 8 。c 时，反应时间从3 5 天延长到6 天，盯值从6 7 ：2 3 提 高到8 5 ：1 5 ，改变加入的手性试剂为4 b ，4 d ，4 en t a d d o l a t 部反应效果都不理 想。2 - 苄基4 苯基5 ( 4 h ) 嗯唑啉酮与4 a 在最优化条件下反应6 天，产物的c r 值达 8 5 ：1 5 = 重结晶后可达9 8 ：2 ( s c h e m e1 1 1 。 = p h = a - n a d h 4 c r l = r z = a r y l = p h 削r 1 = h r z = a r y i = p h “r 1 = r 2 = c h 3 a r y i = p - n a p h s c h e m e1 0t i - t a d d o l a t e s4 手性试剂 o 12 e q u w 4 a t h f ，- 2 8 o c h m e 2 h n v 卧 0 y i e l d7 5 e r 8 51 5 a f t e rr e c r y s t a l l l z a t l o n yr e i d2 5 e l 9 8 2 s c h e m e11 2 - 苄基- 4 - 苯基5 ( 4 h ) - 嗯唑啉酮在t i t a d d o l a t c4 a 下开环反应 1 9 9 8 年，f u 等人通过使用d m a p 的衍生物5 ( s c h m e1 2 ) 用于外消旋吖内酯 的动态动力学拆分反应：选择最好的反应溶剂甲苯，2 - 甲基- 4 苯基一5 ( 4 h ) 嚼唑啉 酮在异丙醇作为亲核试剂时，反应得到的产物值可达7 8 ，但反应速度慢 ( s c h e m e1 3 ) 。 6 p 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 m e ( - ) - 5 s c h e m e1 2d m a p 的衍生物5 + p p 帕h ! = ! = 坠唑竺- 1 0 p h c o z h h n y p “ o 7 8 e e s c h e m e1 35 催化2 甲基4 苯基一5 ( 4 田啄唑酮开环反应 1 9 9 9 # ! ，s e e b a c h ：l i 开究t j 、组f i 町使用手性亲核试剂面t a d d o l a t c 塔6 ( s c h e m e1 钔， 对在- 2 8 。c 时t h f 溶和中，a r y l 为不同取代基团时吖内酯底物动态动力学拆分反 应作了研究：反应5 天到l o 天，转化率4 8 7 4 ，得到产物的e l 值7 7 ：2 3 8 4 ：1 6 ， 发现不同的取代基团对产物e l 值影响不大。重结晶后e r 值可大于9 5 ：5 ；提高反应 转化率到1 0 0 ，则需要反应2 0 天( s c h e m e1 5 ) 。 6 ( t i t a d d o l a t e ) s c h e m e1 4手性亲核试剂雨t a d d o l a t e6 吊 哲 崛 。p 少丫 宣塑! ! 坌王堡些墅堕塑被查动力学拆分反应 第一部分 垒型! !璺!曼 4 一m e - p h4 - m e o - p h4 1 - p h 1 - n a p h t h y l2 - t h i e n y l 4 _ n 0 2 一p h s c h e m e1 5 亲核试剂为6 时不同取代基a r y l 吖内酯底物动态动力学拆分反应 改变亲核试剂为6 ( 0 7e q ) ；a i ( o i - p 咖( o 5e q ) 时，改变反应时间6 天到2 1 天，转化率从5 8 提高到1 0 0 ，当转化率提高时，盯值一直保持在8 4 ：1 6 不变； 而用n t a d d o l a t e s6 时，转化率提高，c r 值不断下降( s c h e m e1 6 ) 。 6 ( 0 7 e q ) a i ( 寸p r ) 3 ( 0 5e q ) - - - - - - - - - - - - t h f7 - 2 8 h n y p “ o s c h e m e1 6 亲核试剂为6 ( 0 7e q ) ；a l ( o i - p r ) 3 ( 0 5e q ) 时反应 2 0 0 年，t o k u n a g a 卧( 1 习使用c u - d t b m - s e g p h o s7 ( s c h e m e1 7 ) 催化4 烷 基一5 氧代- 4 ，5 二氢嗯唑4 羧酸酯的动力学拆分反应( s c h e m e1 8 ) ，回收底物的 值最高可达9 9 ，而不同取代的开环产物的值则都在7 0 0 0 以上。 s c h e m e1 7 ( s ) 一d t b m - s e g p h o s7 3 毫毫段降 p 冷 o、oo 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 且鬈攀讯= s r l 始oo + 咖爷o 02 e qm e ( c h 2 ) 2 0 h例也 r 1 0 儿瓣攀脚! 一杖+ 咖瓮2 m e 3 手性有机小分子催化的吖内酯动态动力学拆分反应 1 9 9 9 年，花文廷研究小组【1 6 】以含h i s 残基的二肽对2 苯基_ 4 苄基5 ( 4 h ) - 嚼唑 啉酮在甲醇中的开环反应进行了研究：实验表明环状 ( s ) - n i s - ( s ) - p h e 】( c l i p ) 与酒 石酸二异丙基酯这种手性辅助物8 含有一个氢键给予体和一个氢键受体比单纯 c i - i p 催化效果要好( s c h c m n e1 7 ) ，在催化的2 苯基4 苄基5 ( 4 h ) 嗯唑啉酮与甲醇， 乙醇，正丁醇的开环反应，产物值可达到3 9 ( s c h e m e1 8 ) 。 弦。h 意去 h n v p “ o r = e t3 9 e e n - b u3 5 e e s c h e m e1 8 8 催化2 - 苯基_ 4 苄基5 ( 4 i - i ) 噫唑啉酮开环反应 2 0 0 5 年，b e r k e s s e l 研究小组【1 刀报道使用( 硫) 脲双官能团有机小分子催化吖内 酯开环动态动力学拆分反应，这是迄今应用有机小分子催化吖内酯拆分反应最成 功的例子。该小组根据( 硫) 脲的结构特征，提出了双官能团催化机理：硫脲催化剂 与底物之间相互作用形成s u b - c a t 大分子，脲或硫脲通过氢键固定了吖内酯底物 中羰基氧，( 硫) 脲上的碱性基团与醇之间形成氢键，从而活化了亲核试剂，增强 9 ，：v 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 了醇的亲核性( s c h e m e1 9 ) 。 x r 、n 八n r 2 hh b r _ n s t e d h b o n dd o n o r + x o s s ub c a t s c h e m e1 9 硫脲双官能团有机小分子催化吖内酯开环反应机理 该小组设计了类似结构取代基不同的硫脲催化剂9 a - 9 9 ( s c h e m e2 0 ) ，9 a 在催 化不同吖内酯底物与烯丙醇在甲苯溶剂中的开环反应取得了理想的结果( s c h e m e 2 1 ) 。 煦路艾rr：圣壅邃h- g r 1 r29d m em e 3 5 ( c f 3 ) 2 c b h 3 3 ，5 - ( c f 3 ) 2 c 6 h 3 3 ，5 - - ( c f 3 ) 2 c e h 3 3 。5 - ( c f 3 ) 2 c e h 3 3 ，5 - ( c f 3 ) 2 c s h 3 3 ，5 ( c f 3 ) 2 c 6 h 3 3 ，5 ( c f 3 ) 2 c 6 h 3 x o s o o o o o s c h e m e2 0 不同取代的双官能团硫脲催化剂9 a - 9 9 c s t s h s t9 a ( 5r r k ) 1 ) a l l y la l c o h o l ( 15e q u w ) p hn r h r 。 h 凸 r = p h c h 2m e ，l p i b u p h c o n y 4 3 - 9 6 e e7 2 - 8 7 s c h e m e2 1 9 a 催化不同吖内酯底物与烯丙醇开环反应 同时该小组还设计了其他结构的( 硫) 脲催化剂1 0 1 5 ( s c h e m e2 2 ) ，这些催化剂 均能有效催化吖内酯的动态动力学拆分反应。他们也实验了使用只含有碱性基团 的手性喹啉及其衍生物催化剂；或者单纯只存在硫脲基团的手性催化剂，发现他 们均不能有效催化吖内酯动态动力学拆分反应，从而进一步证明了双官能团催化 反应机理。 l o 玷r 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 第一部分 o p h r 、n 儿n 、m e hh 丙m e 2 1 1 a r = 3 5 - ( c f 3 ) 2 c 6 h 3 1 1 br = 1 - n a p h t y l op h r 、n 儿n 人y m e hh 丙m e 2 1 2r = 3 ，5 ( c f 3 ) z c 6 h 3 八 r 、j x l h n j 卢r h n 儿om 砧办“艮h 。r h n 儿m 为府n 矿r ：嘉：妻；：燃1 4 ：r - 3 ，5 一( c f 3 ) 2 c 6 h 3 1 5r 3 ，5 - ( c f 3 ) 2 c e l l 3 s c h e m e2 2 双官能团硫脲催化剂1 0 1 5 2 0 0 5 年。同样是b e d ( c s l 研究小组叫设计了不同的双官能团硫脲催化剂1 6 - 2 1 r - n h 6 a 6 b 钯 7 a ： 7 b 且q h 南m e 2 r = 3 5 - ( c f 3 ) 2 c 8 h a x = s r = m e 。x = s r = c - h e x x = s r = ( r ) - p h c h ( c h 3 ) 。x = o r = ( s ) - p h c h ( c h 3 ) x = o 员翟t i m 吖：疗i i h h q r 、n 儿n c h 3 吖内p n 八n 、y hh e o 丙m e 2 b nt - b us 、 me，i：l、n八n、vii o hh m e 2 2 0 鬯 n q m e 2面m e 2 h h s c h e m e2 3 硫脲催化剂1 6 2 l 实验以丙氨酸衍生的吖内酯为底物，烯丙醇为亲核试剂，探讨了不同结构的 硫脲催化剂对底物动态动力学拆分的影响：对于硫脲催化剂原子上取代基分别 ， 是脂肪族( 1 6 b ，1 6 c ) 或手性芳环取代基( 1 7 a ，1 7 b ) 时催化反应效果的对比研究发 现：甲基取代的催化剂1 6 b 的催化效果比1 6 a 还要好，环己基取代的硫脲催化剂1 6 e 则同时提高了反应的活性和选择性，转化率和值分别达到9 6 和7 5 ；r 为1 苯乙基的催化剂1 7 a ，1 7 b 并未提高反应的活性和对映选择性。硫脲催化剂1 8 a ， 1 8 b 催化反应的活性及选择性均不理想，表明了环己烷结构存在的重要性。 c 2 对称的硫脲催化剂2 l 催化产物的选择性则与1 6 e 相当。为了增大手性中心 有机小分子催化吖内醣动态动力学拆分反应第一部分 周围的空间位阻，该小组合成了催化剂1 9 a ，1 9 b ，2 0 ，结果发现，1 9 b 对动态动 力学拆分的效果最好；该小组推断硫脲催化剂左边的手性部分影响反应的结果， 1 9 b 则比1 9 a 更好。根据以上推测，2 0 的催化活性和效果均没有1 9 好，使用硫脲 催化剂1 9 b ，室温下对不同取代的吖内酯底物的动态动力学拆分，值可达9 5 ( s c h e m e2 4 ) 。 r p 玲。警catalyst 1 9 b ( 5 t 0 0 1 p 且精i - 氓 型竺业! ：! 型八j 。，o 、瓜 t o l u e 怕l t 7 7 9 5 s c h e m e2 4 1 9 b 催化吖内酯底物的动态动力学拆分 结束语 对于吖内酯的动力学拆分及动态动力学拆分反应，已经取得了一些研究成果： ( 1 ) 对于一定的吖内酯底物，可以在最优化的反应条件下取得较好的e e 值；( 2 ) 选 择合适的酶，则可以得到相应构型的产物；( 3 ) 可以通过简单的重结晶提高反应 产物的值；( 4 ) 有机小分子硫脲催化吖内酯拆分反应的取得了成功。 但是，文献报道的酶催化、金属配合物催化吖内酯动态动力学拆分反应还存在 一些不足：( 1 ) 催化剂所适用的吖内酯底物范围窄；( 2 ) 反应的时间长；( 3 ) 反 应产物产率及e e 值都有待提高。硫脲有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 的成功及反应机理的提出，则为人们设计新的有机小分子催化剂提供了参考，可 以预计，设计有机小分子及其他类型手性催化剂对吖内酯的动态动力学拆分进行 研究将成为人们的一个重要研究方向。 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 第一部分 参考文献 【l 】殷元骥，蒋耀忠主编不对称催化反应进展【m 】科学出版社2 0 0 0 ，1 - 1 3 【2 】苏镜娱，曾陇梅编著有机立体化学 m 】中山大学出版社1 9 9 9 ，7 6 【3 】冯维春，王东纪学：透赧1 9 9 3 ，j ，2 5 3 0 【4 】马红敏，邵瑞链，马治华，成俊然秀柳纪2 0 0 0 ，2 0 ( 4 ) ，4 5 4 - 4 6 3 【5 】m o h a r e m , t e d 腮印玩c h e r tb i 0 1 1 9 9 9 ，( 1 ) ，11 - 1 5 【6 】b e v i n a k a t t i ，h s ；b e n e r j i ，a a ；n e w a d k a r , i lvl i p a s e - e a t a l y z e de n a n t i o s e l e c f i v e r i n g - o p e n i n go f o x a z o l 一5 ( 4 岣- o n e sc o u p l e dw i t hp a r t i a li ns i t ur a c e m i s a t i o no f t h e l e s sr e a c t i v ei s o m e r j c h e m s o c c h e m c o m m u n 1 9 如1 0 9 1 1 0 9 2 1 7 g i l ，l ，l e e ，i - s ，s i h , c j c h e m o 卸a t i ca s y m m e t r i cs y n t h e s i so f a m i n o a c i d s e n a n t i o s c l e e t i v eh y g r o l y s c so f 2 - p h e n y l o x a z o l i n - 5 - o n e st e 护a h e d r o nl e t t 1 9 9 2 ，3 3 ，1 9 5 3 - 1 9 5 6 【8 】b e v i n a k a t t i ，h s ；b e n e r j i , 九a ；n e w a d k a r , rv ；m o k a s h i ，a a e n z y m a t i c s y n t h e s i so fo p t i c a l l ya c t i v ea m i n oa c i d s e f f e c to fs o l v e n t0 1 1t h ee n a n t i o s o l e c t i v i t y o fl i p 粼t a l y z e dr i n g - o p e n i n go fo x a z o l i n - 5 - o n e st e t r a h e d r o n ：a s y m m e t r y1 9 9 2 ， 1 5 0 5 - 1 5 0 8 【9 】c t i c h , j z ；b r i c v a , l 乙；m a r q u a n , p ；g u , r l ；f l e m m i n g ，s ；s i h , c j e n z y m a t i c a s y m m e t r i cs y n t h e s i so fa - a m i n oa c i d s e n e n t i o l e c t i v ec l e a v a g eo f4 - s u b s t i t u t e d o x a z o l i n - 5 - o n e sa n dt h i a z o l i n - 5 - o n e sj o r g c h e r t1 9 9 3 ，5 8 , 3 2 5 2 - 3 2 5 8 【1 0 】t u r n e r , n j ；w i n t e r m a n , j 1 l ；m c c a g u e ，r ；p a r r a t t , j s ；t a y l o r , s j c s y n t h e s i s o fh o m o c h i r a l l - ( s ) - t e r t - l e n c i n e v i aa l i p a s ec a t a l y z e dd y n a m i c r e s o l u t i o n p r o c e s st e t r a h e d r o n l e t t 1 9 9 5 ，3 6 , 1 1 1 3 - 1 1 1 6 【1 l 】b r o w n , s a ；p a r k e r ，m - c ；t u r n e r , n j ；d y n a m i ck i n e t i cr e s o l u t i o n ：s y n t h e s i so f o p t i c a l l ya c t i v e 氆a m i n oa c i dd e r i v a t i v e st e t r a h e d r o n ：a s y m m e t r y2 0 0 0 1 1 ，1 6 8 7 - 1 6 9 0 1 2 】s e e b a c h , d ；j a e s c h k e ，g ；g o t t w a l d ，k ；m a t s u d a , k ；f o r m i s a n o ，r ；c h a p l i n , d a r e s o l u t i o no fr a c e m i cc a r b o x y l i ca c i dd e r i v a t i v e sb yt i - t a d d o l a t em e d i a t e d e s t e r i f i c a t i o nr e a c t i o n s - ag e n e r a lm e t h o df o rt h ep r e p a r a t i o no f e n a n f i o p u r e c o m p o u n d st e t r a h e d r o n1 9 9 5 3 ，7 5 3 9 7 5 5 6 1 3 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应第一部分 【1 3 l i a n g , j ；r u b b l e ，j c ；f u , gc d y n a m i ck i n e t i cr e s o l u t i o n sc a t a l y z c db ya p l 出埘h 删d e r i v a t i v eo f d m a p ：e n a n t i o s e l e e t i v eo f p m t c c t c da - a m i n oa c i d sf r o m r a c e m i ca z l a c t o n e s 仂苫c h e m 1 9 9 8 ，6 3 ，3 1 5 4 3 1 5 5 【1 4 】o o t t w a l d , k ；s c c b a c h ，d r i n go p e n i n g 、i 廿1k i n e t i cr e s o l u t i o no f a z l a c t o n e sb y t i 一1 ：纽d o l a t c st e t r a h e d r o n1 9 ”，甄7 2 3 - 7 3 8 【1 5 1t o k u n a g a , m ；k i y o s u , j ；o b o r a , y ；t s u j i ，yk i n e t i cr e s o l u t i o nd i s p l a y i n gz e r o t h o r d e rd e p e n d e n c eo ns u b s t r a t ec o n s u m p t i o n ：c o p p e r - c a t a l y z e da s y m a n e t r i c a i c o h o l y s i so f a z l a c t o n e sj 。a m c h e m s o c 2 0 0 6 、峪陋a r t i c l e 1 6 】) ( i e ，l j ；h u a , w ；c h a r t , as c ；l e u n g , y - c a s y m m e t r i ca l c o h o l y s i so f 2 - p h e n y l - 5 ( 4 h ) - o x a z o l o n e sb yt h ec a t a l y t i cm i x t u r eo f c y c l o ( s ) - h i s - ( s ) - p h e 、析t h c h i r a la u x i l i a r i e st e t r a h e d r o n ：a s y m m e t r y1 9 9 9 ，j o ，4 7 1 5 4 7 2 8 【1 7 b e r k e s s e l ，a ；c l e e m a n n , e ；m u l d a e 巧c e , s ；m u l l e r , t n ；l e x ，j h i g h l ye f f i c i e n t d y n a m i c k i n e t i cr e s o l u t i o no fa z l a e t o n e s b y u r e a - b a s e db i f u n c t i o n a l o r g a n o c a t a l y s t s a n g e w c h e m i n t e d2 0 0 5 ，4 ，8 0 7 - 8 1 1 【1 8 】b e r k e s s e l , a ；m u l d a e r j c e ，s ；c l e e m a n n , f ；m u l l e r , t n ；l e x ，j s e c o n d - g e n e r a t i o no r g a n o c a t a l y s t sf o rt h eh i g h l ye n a n t i o s e l e c t i v ed y n a m i ck i n e t i c r e s o l u t i o no f a z l a c t o n e sc h e m c o m m u n 2 0 0 5 1 8 9 8 1 9 0 0 1 4 有机小分了催化吖内酯动态动力学拆分反应 第二部分 第二部分有机小分子催化反应的研究 1 有机小分子催化吖内酯动态动力学拆分反应 引言 2 0 0 3 年，t a k e m o t o 等人1 】报道了室温下使用硫脲有机小分子来催化吼p - 不c g 和硝基化合物和丙二酸二乙酯的m i c h a e l 加成反应( s c h e m e1 ) ，值可达9 3 。 旷+ c c 。o o b e t10m 0 1 c a t a l y 譬 f hh n 一 n v n d 8 6 y i e l d 9 3 e e s c h e m el 硫脲催化不对称m i c h a e l 加成反应 t a k c m o t o 小组建议机理认为：该催化剂存在路易斯酸( 硫脲) 和路易斯碱( - - 级胺) 两个活性部分，硫脲的特殊氢键可以有效活化和固定硝基，而三级胺通过 其碱性则活化和固定丙二酸二乙酯，两个基团结合