有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应VIP免费

2006年第26卷第5期．618～626有机化学CIlineseJoIlmalof0曜IlIlicCllemig时voI．26．2006No．5．618～626·综述与进展·有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应姜丽娟4张兆国剃，6(。上海交通大学化学化工学院上海200240)(6中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家熏点实验室上海200032)摘要总结了近年来用于不对称催化羟醛缩合反应的各种有机小分子催化剂，简要阐述了每种类型的催化剂的催化机理以及它们的优缺点，同时对有机小分子催化反应的发展进行了展望．关键词有机小分子；不对称催化；羟醛缩合反应Sma¨OrganicMoIecuIesCataIyzedAsymmetricAldOIReactiOnJIANG，Li．Jua酽ZHANG，Zhao—Gu04·。，6Ccoilege对Chem{stry吼dC№mtcⅡlEnginee^ng，Shnngh正Ji口优on8UHivers妨，skng沁l20024∞(8龇把眉纠k幻m幻，y∥0曙“H嗍g细fffc函Pm括竹，肋口n占^df加胁把o，D增口nfcc^唧打打y，mf玎FJFA∞如，，w巧＆如九c黜，鼢伽占砌i2DD∞2)AbstractSmallo略aIlicmoleculescatalyzedasy衄etricaldolreactionisreViewed．Thechara【cteristicsoft11ecatalystsandt11ecataly廿cmech枷sminVolVedinmeasymmetricinducnonarebrienysurrⅢlarized，andsmallm01eculescatalyzedasymmetricreactionispmspected．Keywordssmallo娼anicmolecule；asyIIlmetriccatalysis；aldolreaction不对称羟醛缩合反应是有机合成中最有效的碳一碳键形成反应之一．反应产物口一羟基酮的特殊结构，使其在天然产物的合成中占有非常重要的地位ll】．发展不对称羟醛缩合反应成为有机合成化学中的一项热门研究课题．不对称羟醛缩合反应大体可以分成两类：一类是将底物酮或酯衍生为烯醇的形式进行反应，如MukaiyamaAldol反应闭；另一类是醛与酮之间的直接不对称羟醛缩合反应(scheme1)，如有机小分子的不对称催化反应．这类反应因具有操作简单和原子经济性的显著优点而成为化学家们近年来的研究热点．，有机小分子作为不对称催化剂，还具有许多特殊的优点：与过渡金属催化剂相比，无毒无害易得、反应体系无重金属残留、较小的分子量、易于从产物中分离出来重复利用等特点，符合当前大力倡导的环境友好的绿4E—man：zhaoguo@由t11．edu．c“ReceivedSeptember13．2005：revisedandncc印【edocfober27，2005且R：一e罨≯∽一R2=Me，OEl，SEt，efc0八RzChiraIcataIystR。CHOOH0R，冬八R：Sch锄e1色化学要求．本文就对近年来发展的有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应予以介绍．万方数据NO．5姜丽娟等：有机小分子催化的不对称羟醛缩合反应6191非水相中的不对称羟醛缩合反应1．1脯氨酸及其衍生物1．1．1L晡氨酸早在20世纪70年代，Haios【381和Ede，埘就发现脯氨酸能够催化分子内的羟醛缩合反应，并具有高度的对映异构体选择性和较高的化学产率．该反应还被人们用来合成许多有用的化合物[4】，特别是用于类固醇和许多天然产物的合成中嘲．后来有关这方面的研究鲜有报道．直到2000年，Barbas和“st掣回报道了脯氨酸催化的分子间不对称羟醛缩合反应，并进行了深入的研究(Eq．1)，大大拓宽了这一反应的应用前景．凡，+H兄醉意焉样州，D1膏oR1=H，0HR2=aryI．acycIicBarbas研究小组侧首先以丙酮和对硝基苯甲醛作为反应物，研究了各种氨基酸对此反应的催化能力(表1)．研究结果表明：五元环效果最好，四元环次之，六元环活性很低，而非环状结构的普通氨基酸几乎没有催化活性．把羧基变成酰胺也不发生反应，这说明羧基的质子在催化反应中也起了关键作用．作者由此对脯氨酸催化反应的机理进行了假设(scheⅡ1e2)，认为脯氨酸类似于醛缩酶(micro_aldo_ase)的功能．它不仅提供亲核的氨基基团，而且羧基可作为一种酸／碱助催化剂，可以促进机理中每‘个单独步骤，包括：(a)氨基的亲核进攻，(b)醇氨中间体的脱水，(c)亚胺的脱质子化作用，(d)碳一碳键形成，(e，f)亚胺一醛中间表l氨基酸催化的丙酮和对硝基苯甲醛的羟醛缩合反应Thble1Arninoacidscatalyzedasymmetricaldolreacdonofacetonewi山牟ni虹obenzaldehyde物的水解．近年来陆续有文献对此反应机理进行报道川，通过计算等多方面研究，证实了这种独特新颖的不对称羟醛缩合反应可...