（有机化学专业论文）黄粉虫性信息素的合成研究.pdf

摘要 近年来利用昆虫本身生理生化特性和行为学特点作为害虫防治的新技术日 益受到重视，性信息素的研究尤为突出，而利用手性助剂合成具有光学活性的信 息素是近年来最常用的方法。黄粉虫是一种危害玉米，谷类的昆虫，分布广泛。 4 甲基1 壬醇是黄粉虫性信息素的主要成分，其中( s ) 构型具有生物活性。 本文概述了几类常见的手性助剂在不对称合成中的应用现状，利用( 4 s ) 4 苄基嗯唑2 烷酮手性助剂成功合成出了黄粉虫性信息素( s ) 4 甲基1 壬醇，再利 用线型聚苯乙烯支载( 4 s ) 4 ( 4 亚甲氧基苄基) 一嗯唑2 烷酮为手性助剂合成了该 性信息素的重要中间体( s ) 3 甲基辛一1 醇。 第一部分概述了各种手性助剂在不对称反应中应用，并对手性助剂在药物， 染料，昆虫信息素合成方面的应用前景作了展望。 第二部分通过对已有路线的改进，以三苯丙氨基酸为原料简便，快捷的合成 出了手性助剂( 4 s ) 4 苄基嗯唑2 一烷酮，化学总产率达到8 2 ，操作方便简单。 第三部分探讨t ( 4 s ) 4 一苄基嗯唑2 烷酮在n a i l 作用下的酰化条件，合成了四 种具有代表性的n 酰化产物，产率都达到8 5 以上，操作简便，反应时间短，成 本低廉。 第四部分以( 4 s ) 4 苄基嗯唑2 烷酮为手性助剂，先与丁烯酰氯反应生成n 酰化嗯唑烷酮，再利用它的共轭双键与戊基溴化镁进行m i c h a e l j j h 成反应，解脱 后得到构型保留的( s ) 3 甲基辛1 醇，手性醇与对甲基苯磺酰氯作用得到( s ) 3 甲基辛基对甲基苯磺酸酯，然后与k c n 反应，所得产物水解后还原得到黄粉虫 性信息素( s ) 4 甲基1 壬醇。化学总产率达至1 j 3 7 6 ，光学产率为9 8 ，较其他 合成方法都有所提高。 第五部分以三酪氨酸为起始原料，酯化后与氯甲酸乙酯反应，再还原，关环， 得到( s ) 一( 4 一羟基苄基) 嗯唑2 烷酮，将( s ) - ( 4 羟基苄基) 嗯唑2 烷酮和对氯甲 基苯乙烯反应后，与苯乙烯聚合得到线型聚苯乙烯支载( 4 s ) 4 ( 4 亚甲氧基苄基) 嗯唑2 烷酮，然后以它作为手性助剂，用丁烯酰氯酰化，诱导m i e h a e l 力 1 成反应， 解脱得到黄粉虫性信息素的中间体( s ) 3 甲基辛1 一醇，与第四部分方法相比化学 产率稍低，只有2 0 ，但是光学产率有9 8 ，且手性助剂回收效率很高。 最后对整个论文的工作做了总结。 湖j 匕人学硕士学位论文 关键谲：( 4 s ) 4 苄基嚼唑2 烷酮，线受聚苯乙烯，支载，诱导，不对称合成， 黄粉虫性信息素 i i a bs t r a c t r e c e n t l y ，t h et e c h n o l o g yr e c e i v e su n i v e r s a lr e c o g n i t i o nt h a tm a k eu s eo ft h e p h y s i o l o g i c a l ，b i o c h e m i c a l a n db e h a v i o r a lp e c u l i a r i t yo ft h ei n s e c tt op r e v e n tt h e i n s e c t ，s p e c i a l l y ，t h es t u d yo nt h es e xp h e r o m o n eo fi n s e c t t h ey e l l o wm e a l w o r m ( t e n e b r i om o l i t o rl ) i sk n o w nt o c a u s es e r i o u sl o s s e so fs t o r e d c e r e a l g r a i n s t h r o u g h o u tt h ew o r l d t h e i rc o m m o na g g r e g a t i o np h e r o m o n ew a si d e n t i f i e da s ( s ) - 4 一m e t h y l n o n a n l - o la n d ( s ) e n a n t i o m e rw a st h ea c t i v ef o r mo ft h ep h e r o m o n e t l l i st h e s i sg e n e r a l i z e dp r e s e n ts i t u a t i o no fs e v e r a lc o m m o nc h i r a la u x i l i a r yi n o r g a n i cs y n t h e s i s ，s y n t h e s i z e d ( s ) - 4 一m e t h y l - n o n a n 一1 e lw h i c hw a st h es e x p h e r o m o n eo fy e l l o wm e a l w o r mu s i n g ( 4 s ) - 4 一b e n z y l - o x a z o l i d i n - 2 - o n ea sc h i r a l a u x i l i a r ya n dt h e ns y n t h e s i z e d ( s ) - 3 - m e t h y l o c t a n l - 0 1w h i c hw a st h ei n t e r m e d i a t eo f s e xp h e r o m o n eo fy e l l o wm e a l w o r mu s i n gn c p ss u p p o r t e do x a z o l i d i n 一2 - o n ea s c h i r a la u x i l i a r y t h ef i r s ts e c t i o ns u m m a r i z e dt h ea p p l i c a t i o no fs e v e r a lc o m m o nc h i r a l a u x i l i a r i e si na s y m m e t r i c a ls y n t h e s i sa n dp r o p o s e dt h ea p p l i c a t i o no fc h i r a la u x i l i a r y i nt h es y n t h e s i so fd r a g ，d y ea n ds e xp h e r o m o n e i nt h es e c o n ds e c t i o n ，a f t e rt h es y n t h e s i sr o u t ea n dt h er e a c t i o nc o n d i t i o nw e r e o p t i m i z e d ，( 4 s ) 一4 - b e n z y l o x a z o l i d i n - 2 - o n ew a ss y n t h e s i z e du s i n gl - t y r o s i n e a s i n i t i a t i n gc h i r a lm a t e r i a l t h eo v e r a l ly i e l dw a s8 2 a n dt h eo p e r a t i o nw a sc o n v e n i e n t a n ds i m p l e i nt h et h i r ds e c t i o n ，s o d i u mh y d r i d ew a ss u c c e s s f u l l yu s e di nt h ec o u p l i n go f c a r b o n y lc h l o r i d ew i t ho x a z o l i d i n 一2 - o n e t h ea c y l a t e dp r o d u c t sw e r eo b t a i n e di ng o o d y i e l d s ( 8 5 ) t h em e t h o dh a st h ea d v a n t a g e so fs i m p l i t ya n de f f i c i e n c yc o m p a r e d w i t ho t h e rm e t h o d s i nt h ef o u r t hs e c t i o n ，( 4 s ) 一4 - b e n z y l - o x a z o l i d i n 一2 - o n ew a sc o u p l e dw i t he r o t o n y l c h l o r i d ea n di n d u c e dm i c h a e la d d i t i o nr e a c t i o nw i t hm a g n e s i u mb r o m i d ea m y l ，t h e n r e d u c e dt oo b t a i n ( s ) 一3 一m e t h y l - o c t a n - 1 - e 1 ( s ) - 3 一m e t h y l o c t a n 一1 - e lw a se s t e r i z e d w i t ht s c la n dr e a c t e dw i t hn a c n ，t h e nh y d r o l y z e d ，r e d u c e dt os y n t h e s i z e ( s ) 4 - m e t h y l - n o n a n l e lw h i c hw a st h es e xp h e r o m o n eo fy e l l o wm e a l w o r m 1 1 1 e o v e r a l lc h e m i c a ly i e l dw a s3 7 6 a n dt h eo p t i c a ly i e l dw a s9 8 w h i c he x c e e d e da l l t h es c h e m e se v e rb e f o r e i nt h ef i f t hs e c t i o n ，l - t y r o s i n ew a sc o u p l e dw i t hc a r b o n y lc h l o r i d ea n dr e a c t e d w i t h e t h y lc h l o r o f o r m a t e ，t h e nr e d u c e d ，r i n g - c l o s e d a n de t h e r i f i c a t e dt oo b t a i n i i l 湖北人学硕士学位论文 4 s ) ( 4 - ( 4 - v i n y l b e n z y l o x y ) 一b e n z y l ) 一o x a z o l i d i n - 2 一o n e t h e n ( 4 s ) 一4 - 4 - v i n y l b e n z y l o x y ) - b e n z y l ) - o x a z o l i d i n 2 - - o n ea n ds t y r e n ew e r ec o p o l y m e r i z e dt os y n t h e s i z en c p s s u p p o r t e do x a z o l i d i n - 2 - o n e 强en c p ss u p p o r t e do x a z o l i d i n - 2 一o n ew a sa 哪a t e dw i t h c r o t o n y l c h l o r i d ea n di n d u c e dm i c h a e l a d d i t i o n ，t h e n r e d u c e dt o s y n t h e s i z e ( s ) 一3 一m e t h y l o c t a n l o l ，w h i c hw a st h ei n t e r m e d i a t eo fs e x 曲e r o m o n eo fy e l l o w m e a l w o r m t h eo v e r a l lc h e m i c a ly i e l dw a so n l y2 0 ，a n dt h er e a c t i o nc o n d i t i o n w o u l db er e s e a r c h e df u r t h e r b u tt h eo p t i c a ly i d dw a su pt o9 8 a n dc h i r a la u x i l i a r y w a sr e c y c l e de a s i l yv i at h i sm e t h o d i nt h el a s ts e c t i o n ，w h o l ew o r ko ft h et h e s i sw a ss u m m a r i z e d 。 k e yw o r d s ：n o n c r o s s e d - l i n k e dp o l y s t y r e n e ( n c p s ) ，s u p p o r t ，i n d u c e , ( 4 s ) 一4 一 b e n z y l o x a z o l i d i n 2 - o n e , a s y m m e t r i cs y n t h e s i s ，s e xp h e r o m o n eo fy e l l o w m e a l w o r m i v 湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 论文作者签名：銮寿采 日期：讼g 年b 月1 日 学位论文使用授权说明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的 印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以允许采用影印、缩印、数 字化或其它复制手段保存学位论文；在不以赢利为目的的前提下，学校可以公开学 位论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名：刁东礼日期：为留6 7 指导教师签名：伢租钱 日期：z 嬲6 2 第章文献综述 1 1 引言 第一章文献综述弟一早义i 颚综尬 手性( c h i r a l i t y ) 是宇宙间的普遍特性，从原子到人类本身都是不对称的，是 人类赖以生存的自然本质之一。手性化合物的一对对映体的生理活性以及在其 它不对称的自然环境中所呈现的性质是不同的。在生物体的手性环境中，分子 之间的严格手性匹配是分子识别的基础，如药物在体内的吸收、转运、组织分 配、与活性位点作用、代谢和消除等，都可能有重要影响。许多杀虫剂、杀菌 剂、除草剂、昆虫激素和信息素等，也只有特定的手性组分才具有生物活性： 一些香料的不同的手性组分香味也完全不同：在液晶、“靶”性化合物、半导体 有机材料、导电有机材料等功能性材料中，不同手性组分的物理性质和材料性 能也相差甚远。 。 手性化合物作为医药、农药、香料、功能性材料的前体、中间体和终产物， 在精细化工产品的生产中占有及其重要的地位。不对称合成已成为现代有机化 学中最受重视的领域之一。 不对称合成对反应机理的研究、立体化学的研究和酶催化活性的研究都具有 重要的理论意义和实用价值。大量的不对称合成方法在工业生产中的广泛使用， 极大地促进了制药工业和香料工业的发展，也使得食品工业可用光学活性的食品 添加剂，农业可用信息素和昆虫拒食剂来控制虫害。不对称合成是获得手性物质 的重要方法之一，而要实现不对称合成重要方法之一是向反应体系引入手性源， 手性助剂作为手性源已在不对称合成中得到广泛的应用。 利用手性辅助试剂进行不对称合成是不对称合成中发展最成熟、应用最广泛 的一种方法，其作用原理是首先将具有手性的手性助剂和非手性物质通过化学键 连接起来，然后诱导不对称反应，利用手性辅助试剂的位阻诱导产生新的手性中 心，最后再把手性助剂解脱下来，得到新的手性产物，而且手性助剂可以回收重 复使用【1 1 ( f i g u r e1 ) 。 湖北人学硕+ 学何论文 a 羔十a s s t s 。 兰- u r 2 屹玛 他们通过一系列反应比较得知，丁基锂条件下的羟醛缩合反应产物，d e 值基 本都在9 5 以上，高于b u b o t f e t n ( i p r ) 2 条件下产物的d e 值。自从该文献报道樟 脑磺内酰胺在诱导不对称羟醛缩合反应的特殊效果后，越来越多的科学工作者开 始采用此法合成手性化合物。上海有机所的邹彬3 1 等在合成a p r a t o x i n 片段时候， 第一章文献综述 采用莰烷合成了中间产物3 ，7 一二羟基一2 ，5 ，8 ，8 一三甲基壬酸1 ( s c h e m e2 ) d 疆达到了9 9 以上。 o 爿 e t 2 b o t f d i p e a 1 s c h e m e2 1 2 2 诱导烷基化反应 f e r n a n d oh e r n a n d e z 等以樟脑磺内酰胺为手性助剂，在强碱六甲基二硅烷基 氨基钠( n a h m d s ) 和螯合试剂h m p t 作用下，与碘甲烷进行烷基化反j 立( s c h e m e 3 ) ，利用l a h 解脱得到目标产物( s ) 2 ( 1 甲基，2 。羟基) 乙基呋喃2 ，总产率y 9 5 8 ， 但是e e 值达至ut 9 7 4 1 。 叁n oo 一，。 n a h m d s ，h m p t 套一时h 2 s c h e m e 3 使用丁基锂作碱与烯丙基碘亦可到达烷基化目的，产率在5 3 左右【5 1 ，d e 值 为8 8 ，使用苄基碘作为烷基化试剂会有更高产率，约为6 3 ，d e 值达到了 9 6 ( s c h e m e4 1 。 i 夕 b u l ；，h m t pr 3 0 2 ： 逢。一 夕 胁 o ：譬莓呸b 湖北人学硕+ 学位论文 1 2 3 诱导d i e l s a l d e r 反应 樟脑磺内酰胺用0 【，d 不饱和酰氯酰化后进行d i e l s a l d e r 反应【6 】，发现用t i c l 4 作 为路易斯酸催化剂，反应取得较好的选择性，产物e e 值达至1 j 9 9 ( s c h e m e5 ) 。 逢n k + t i c l 4 , c h 2 c 1 2 s c h e m e5 3 逢， c h r i sd o c k e n d o r f f 7 1 等用双烯酰氯类化合物对樟脑磺内酰胺烷进行n 功能化， 所得产物与芳香类化合物发生d a 反应，产率在4 0 - - 6 0 之间，d r 1 9 ：l ，此时 所使用的路易斯酸催化剂为c s f ( 6 e q ) ，采用乙腈为溶剂( s c h e m e6 ) 。 o r + 、纩o t m t f s c s f ( 6 e q ) c h 3 c n ，r t s c h e m e6 n 2 1 2 4 诱导m i c h e a l 加成 m u r t h y l 8 1 等报道了利用a ，b 不饱和的酰氯对樟脑磺内酰胺进行功能化，再与格 氏试剂进行m i c h e a l 力i i 成反应，解脱后得到一种抗抑郁症药物的主要中间体4 ，d e 值超过了9 8 ( s c h e m e7 ) 。 + 由i k o b u 4 套。 逢。 w 移 黾。 第一章文献综述 1 3 脯氨酸类手性助剂诱导不对称反应 1 3 1 诱导共轭加成反应 ( s ) - l - 氨基2 ( 甲氧基甲基) 四氢吡咯( s a m p ) 是一种使用较为广泛的脯氨酸类 手性助剂。e n d e r s 等使用s a m p 与3 苯基丙醛反应得到( e ) 一n 一( ( s ) 2 - ( 甲氧基甲基) 四氢吡咯烷基) 3 苯基丙亚胺，再将此亚胺与甲基锂在三氯化铯作用下进行加成 反应，最后氢化生成了( r ) 4 一苯基丁基2 胺5 。总产率只有4 5 ，但是e e 值达到了9 8 以上【9 1 。( s c h e m e8 ) 。 n h ， i o 叭。m e n 7 o c h lc m l i c e c l 3 , r f h f o - - - _ - - - - - - h 2 5 l e b r u n 等报道了使用s a m p 为手性助剂诱导合成( s ) - ( + ) - 毒芹碱7 先将s a m p 与丙稀反应生成( e ) - n 一( ( s ) 一2 一( 甲氧基甲基) 四氢吡咯基) 丙亚胺，再与烯丙基锂进 行共轭加成反应生成锂赫，锂盐酰化后得到以( s ) 构型为主的手性中间体n 一( 甲氧 基甲基) 四氢吡咯基- n 一( 1 乙基) 4 一烯丁基一丙烯酰胺6 ，总产率为3 3 ，最终产物e e 值达到9 8 【1o 】( s c h e m e9 ) 。 莎么h 一靠 扣l i n n e t 笠取j 舡no 趴眦0 m e 盯h 飞 6 s c h e m e9 7 1 3 2 诱导不对称烷基化反应 毛翅蝇是一种分布广泛的害虫，e n d e r s d 、组以r a m p s a m p 为手性助剂合成 了该性信息素的两种主要成份( r ) 和( s ) 6 甲基3 一壬酮8 ，9 ，六步反应总产率为5 q h 湖北人学硕十学位论文 如土j 一 m e 土j r o r h ， 9 s c h e m e1 0 剂1 0 。利用碘甲烷在l d a 作用下，s a m p 诱导不对称烷基化反应反应总产率为4 8 ，最终产物9 的d e 值为9 2 【1 2 1 ( s c h e m e11 ) 。 甲h 2 卧s f 3 n + 凸小呱一r 、 一 鼬一一孓唰。一。 b u 一s j c f ，l o c h 3 骂 叭一s f 擎测。 b u 、：，s v c o c f 3 i l o s c h e m el l 6 第一章文献综述 1 4 噻唑硫酮类手性助剂诱导不对称反应 1 4 1 诱导烷基化反应 噻唑硫酮类手性助剂很早就被用于诱导不对称烷基化反应，1 9 8 8 年y o s h i m i t s u 等以n ( 4 一氯) 丁酰基( r ) ( 4 异丙基) 噻哗- 2 一硫酮为手性助剂，诱导不对称烷基化 反应合成了一种生物碱1 l ，反应总产率为6 4 ，最终产物d e 值达n 9 7 t 1 6 1 。 a 哗苛a 每零f 3 s c h e m e1 2 1 4 2 诱导m i c h a e l 加成反应 噻唑硫酮类手性助剂的种类较多e v a n s 等人报道了利用n 一( ( e ) 丁烯酰基) 噻 唑2 硫酮为手性助剂与扣丁基3 氧代靠丁酸酯在金属催化的条件下进行m i c h a e l 加成反应，再用d b u 解脱得到了具有手性的目标化合物( r ) 一3 4 一二氢一4 ，6 - 二甲基 吡喃2 酮1 2 ，两步反应总产率为7 4 6 ，e e 值为9 3 嘣1 3 1 。 o 迁n k j 小 c ot - b u _ 一j 6 ，妒少 s c h e m e1 3 1 2 1 4 3 诱导羟醛缩合反应 2 0 0 5 ：1 丰，l a r r o s a 等报道利用( r ) n 丙酰基- 4 异丙基噻唑2 硫酮为手性助剂 与( s ) 3 苄氧基2 ，甲基丙醛进行羟醛缩合反应，再用d i b a l h 解脱得到了沙利霉素 7 踹6 凡u 湖北人学硕十学1 1 ：7 = 论文 的重要中间体( 2 r ，3 s ，4 s ) 5 苄氧基一3 一t b s 保护的羟基2 ，4 一二甲基戊醛1 3 ，反应总 产率为5 5 8 ，d e 值达到了9 7 【1 4 1 。 sl o + h凸& 人少 t i c l 4 t b s o t f h 丫 s c h e m e1 4 6 w 随后c r i m m i n s 等使用( r ) n 一丙酰基- 4 一苄基噻唑2 硫酮为手性助剂与丙醛在 四氯化钛的作用下进行羟醛缩合反应，得到的n 一( ( 2 s ，3 r ) 2 甲基3 羟基戊酰基) ( r ) 一4 一苄基噻哗硫酮用t i p s o t f 保t c 护羟基后，再利用i b u 2 a 1 解脱，得到了一种抗 生素中间体1 4 。总产率为8 5 ，d e 值j 2 妊l j 9 8 1 卯。 s c h e m e1 5 oo t i p s 骂j l 天，- 、 i - b u 2 a i hh 丫v 1 4 r 飞m r 、m 二r 飞r 1 1 5 2 诱导共轭加成反应 a i m e y e r s 等报道了c 【，b 一不饱和嗯唑啉与有机锂试剂发生共轭加成反应【1 9 】， 三队n ，i 、e s = 9 5 ：5 s c h e m e2 1 各种酰亚胺烯醇锂化物也能够作为亲核试剂与3 三氟甲基丙烯酸酯发生 m i c h a e l 加成，主要生成反式异构体( s c h e m e2 2 ) 2 4 】。 乒n 处r u i p r l d a + f 3 c 入y c 0 2 e t s c h e m e2 2 l o q o o c f 3 c 0 2 e t 第一章文献综述 1 6 2 诱导烷基化反应 手性n 一酰基嗯唑烷酮与卤代烷和烯丙基卤代物的烷基化反应通过( z ) 一酰胺 烯醇锂化物的螯合物参与而完成，非对映选择性大于9 3 ：7 ( s c h e m e2 3 和s c h e m e 2 4 ) 【2 5 1 。碘代甲烷、碘代乙烷等小体积亲电试剂的烯醇化反应中，对碱来说， n a h m d s 是很好的选择。对于选定的底物而言，三氟甲磺酰基烷烃是一类良好 的烷基化试剂。 业n 儿r u p i 名 。足n 此 u p 莘 乞 1 1 l d a 2 r 2 x 业n r ， h 乏 p f f 幺 带占h b r；巧矿叫7 ￥v 一 7 3 p t 对于苄氧甲基亲电试剂参与的反应来说，钛的烯醇化物无论在产率还是烷基 化反应的非对映选择性方面都比相应的锂烯醇化物表现出更多的优越l 生( s c h e m e 2 5 ) 。但其同系物对甲氧基苄基一保护的b 一羟基加合物却不能用这一方法合成。在 其它方面，钛参与的反应方法学是锂、钠烯醇化物等类s n l 亲电试剂参与的相应 反应的有力补充【2 6 1 。值得一提的是，在酯存在的情况下，按照上述方法酰胺都可 以进行选择性的烯醇化( s c h e m e2 6 ) 。 兰! 垒型曼! b n o c h 2 c i 业n 虬 9 9 l - - 弋b n b n o c h 2 b r 7 7 s c h e m e2 5 6 1 c h 2 0 b n 叫 b n 湖北人学硕+ 学何论文 少on 儿o 儿o 。m e璺里乒从讹少n 八八o m e 二塑 少_ o m e u n 眦o h 2 c u nc；h2nhcophb 8 7 bn n s c h e m e2 6 1 6 3 诱导羟醛缩合反应 手性酰基嗯唑烷酮化合物的二丁基硼烯醇化物发生a l d o l 反应生成顺式产 物，立体选择性几乎完全可控( s c h e m e2 7 ) f 2 7 1 。值得注意的是，该反应的诱导性 与由其烷基化反应预测的诱导性恰恰相反。该方法广泛适用于醛类与酰亚胺的烯 醇化物2 8 1 。烯醇的控制作用远远大于醛类反应固有的诱导效应。 n - b u 2 b o t f i - p r 2 n e t r c h o 7 8 9 5 s c h e m e2 7 9 oo h o 八n v r ui p g 乞 d s 9 9 ：1 用路易斯酸无水氯化镁作催化剂，直接进行a l d o l 反应，得到很高的化学产 率和非对映选择性( s c h e m e2 8 ) 【2 9 1 ，但所用的醛都是芳香类的。 乒n l + 呲h 。旦1 m g c l 2 ( 1 0m 0 1 ) 少on v o o h p h 、b n c f 3 c o o h、n 91dr96：4 通过修改的e v a l l s 不对称a l d o l 缩合反应，可生成环化产物( s c h 锄e2 9 ) 【3 0 - 3 1 。 k h 2 p 0 4 ，h 2 0 2 ( 2 8 ) 8 4 1 ) b u 2 b o t f d i p e n c h 2 c 1 2 ，7 8 c 2 ) 3 , 4 d i m e t h o x y b e n z a l d e h y d e 1 2 卜 r 第一章文献综述 1 6 4 诱导d i e l s a l d e r 反应 手性a ，1 3 - 不饱和酰亚胺可参与路易斯酸催化的d i e l s a l d e r 环加成反应，以 非常好的选择。陛( e n d o e x o 和e n d o 非对映选择性) 生成相应的产物( s c h e m e3 0 和 s c h e m e3 1 ) 3 2 - 3 3 】。但此反应无法扩展到某些亲双烯体，如甲基丙烯酰亚胺，p ，p 二甲基丙烯酰亚胺，及炔酰亚胺等，并具有很高的非对映选择性( s c h e m e3 2 ) 。在 所使用的助剂中，嗯唑烷酮的苯丙氨酸衍生物具有最好的非对映选择性。现在该 方法已拓展到复杂的分子内反应f 3 4 】。 r ，心八on 八o 。 竺e t 2 a i c i uc 5 h 6 r 2 7 8 - 8 8 r 1 r 1 - ho rm e ；r 2 = i p ro rb n s c h e m e3 0 e t 2 a i c i ( 1 4e a u i v ) c 5 h 6 s c h e m e3 l 入矿 r 。姒n j i o 厂 l ji b f i 矿矛 r 1 = h m e 。一 d s 9 6 ：4 t o 9 9 ：l 7 7 8 5 s c h e m e3 2 e n d o ：e x o 9 8 ：2 e n d o ：d s 9 5 ：5 1 7 聚合物支载的嗯唑烷酮类手性助剂在不对称合成中的应用 为了让手性辅助试剂能够更方便地回收循环使用，嗯唑烷酮手性助剂被一些 研究人员支载在不溶性聚合物载体( 如m e r r i f i e l d 树脂，w a n g 树脂等) 上，应用于 如a 烷基化反应、d i e l s a l d e r 反应、a d o l 反应、m i c h a e l 加成反应、不对称1 ，3 偶极加成反应等多种不对称反应中，得到较高对映体纯的产物，嗯唑烷酮能够回 湖北人学硕十学位论文 收使用。 1 7 1 诱导烷基化反应 聚合物支载的e v a n s 手性助剂最早是由a l l i n 等1 9 9 6 年报道洲35 1 。他们从 三丝氨酸出发通过一系列反应合成了m e r r i f i e l d 树脂支载的嗯唑烷酮手性助剂 1 8 。在将合成的小分子嗯唑烷酮支载到m e r r i f i e l d 树脂上时，为了避免氨基发生 反应，用b o c 对嗯畔烷酮环上的仲氨基进行了保护( s c h e m e3 3 ) 。 o i i o 芒，ni b o c 卫铲少n b 一m e r r i f i e i d 辨 。令业乳堕嵝八，b 一 u 。 c o o m e 2 a k o h 一，o h o ，八 2 o ， n h u j 、 1 8 0 = m e r r i f i e l d 树脂 s c h e m e3 3 然后用丙酸酐酰化得到酰化的嗯哗烷酮手性助剂，用l d a 做碱，在7 8 0 c ， t h f 中和苄溴进行羰基化合物的不对称倪一烷基化反应得到仅苄基化合物，最后 在氢氧化锂和双氧水的作用下解脱得到手性产物仅烷基化的丙酸1 9 ，化学产率 为4 2 ，e e 达9 6 ，m e r r i f i e l d 树脂支载的嗯唑烷酮手性助剂可以重复使用 ( s c h e m e3 4 ) 。 o 八 on h u 。 1 7 l i o h t h f h - - - - h 2 0 s c h e m e3 4 1 4 1 9 l d a t h f - - - - - - - - - b n b f c h 3 p h = m 。r r i f i 。l d 树脂 o。法 。迦 第一章文献综述 b u r g e s s 等【3 6 j 也进行了支载的嗯唑烷酮手性助剂诱导不对称a 烷基化反应的 研究。他们从酪氨酸出发合成了e v a n s 助剂，并将其支载在两种不同的聚合物载 体( m e r r i f i e l d 树脂和w a n g 树脂) 上进行d 一烷基化反应研究，发现w a n g 树脂支载 得到的效果比m e r r i f i e l d 树脂好，其产物的e e 达到9 6 。可能是树脂的微观结 构分布和位阻对反应的立体选择性产生了影响。 2 0 0 4 年，同本研究人员k o t a k e 以哌啶甲酸为连接基将嗯唑烷酮环通过其5 位支载到w a n g 树脂上【3 刀得到w a n g 树脂支载的噫唑烷酮2 0 ( s c h e m e3 5 ) 。 n 取h 1 ) h c l ，d i o x a n e 2 ) e t 3 n ，c d i ，t h f w a n gr e s i n b e n z y lp i p e r i d i n e - 4 一c a r b o x y l a t e o 八 l - i n- o u b n 、1 拶o d i c ，d m a p ，d m f l - i n 八u 一 b 。冷帆c 。 s c h e m e3 5 n 取阿c h n b 。冷帆c 。h a ，u w a n g 然后酰化并进行不对称a 一烷基化反应的研究( s c h e m e3 6 ) ，总产率为3 8 - 5 4 ， e e 最高可达9 7 。他们发现通过嗯唑烷酮环的5 位将其支载到树脂上有利于提 高反应的非对映选择性。 r 。j n k b 棒o 帆c 。刁- 7 、y 一。v l i o h ，h 2 0 2 t 既h 2 0 s c h e m e3 6 k 啦。勺 詈凡憋等 憋 湖北人学硕十学位论文 1 7 2 诱导d i e l s a l d e r 反应 w i n k l e r 分别用w a n g 树脂和m e r r i f i e l d 树脂支载的e v a n s 手性助剂进行固相 不对称d i e l s a l d e r 反应研究【3 8 】，在用路易斯酸- - 7 , 基氯化铝分别催化w a n g 树脂 和m e r r i f i e l d 树脂支载的嗯唑烷酮手性助剂和坏戊二烯的不对称d i e l s a l d e r 反应 时，发现w a n g 树脂支载的嗯唑烷酮手性助剂没有得到预期的加成产物，而用 m e r r i f i e l d 树脂支载的嗯唑烷酮手性助剂反应得到了加成产物2 1 ( s c h e m e3 7 ) ，解 脱得到e e 为8 6 的目标产物2 2 ，总产率为2 6 ，其内型和外型之t t ( e n d o e x o ) 为21 ：1 ，化学产率和立体选择性均和小分子液相反应相当。 q e t 2 a c i o o d m a p ，e t 3 n l i o b n w a n g r e s i no r s c h e m e3 7 聚合物支载的e v a n s 手性助剂可诱导不对称a d o l 反趔3 9 1 。p u r a n d a r e 制备了 o o 薰o 。熹i ) n b u 2 b o t f , h u n i gb a s e , 删2 砖张 厂詈争 p h人- p h 1 6 o j 书 o 觑嘎 o 、 凡y， 心 o 第一章文献综述 l i o h ，h 2 0 2 ，1 1 f 砀 ； ； 、c 0 2 m e i o h 2 3 助 i c o ：h i o ih 2 4 s c h e m e3 8 1 7 4 诱导共轭加成反应 p h o o n 等【删探索了m e r r i f i e l d 树脂支载的e v a n s 手性助剂的不对称共轭加成 反应，他们制备了m e r r i f i e l d 树脂支载的嗯唑烷酮之后用丙酰氯进行了酰化。然 后让酰化的手性助剂和丙烯腈发生不对称的共轭加成反应，将加成的手性产物用 氢氧化锂和双氧水从聚合物上解脱下来，得到了e e 为9 6 的目标产物2 5 ( s c h e m e 3 9 ) 。 c h 2 = c h c n - - - - - - - - - - - - - - - 卜 n s c h e m e3 9 l i o h , t h f n m e 2 5 o h 1 7 5 诱导l ，3 偶极加成反应 f a i t a 小组对聚合物支载的e v a n s 手性助剂诱导不对称1 ，3 偶极加成反应开展 了一系列的研究4 1 。4 3 1 。制备了m e r r i f i e l d 树脂或w 抽g 树脂支载的嗯唑烷酮助剂， 在l e w i s 酸催化下与2 ，4 ，6 三甲基苯腈氧化物m n o 反应，经n a b h 4 还原解 脱得加成产物2 6 ，2 7 ( s c h e m e4 0 ) 。 1 7 。凸 。k 湖北人学硕十学位论文 s c h e m e4 0 m 2 6 h 2 0 h 2 7 ，o h 1 8 总结与展望 综上所述，樟脑磺内酰胺类，脯氨酸类，噻哗硫酮类，嗯唑啉类，嗯唑烷酮 类等手性助剂被广泛的用于不对称合成中，如：合成染料，药物，昆虫信息素等。 所得产物具有良好的光学产率。在众多的手性助剂中，嗯唑烷酮类手性助剂由于 其能诱导的反应类型最多而应用最为广泛，但是嗯哗烷酮类手性助剂价格较为 昂贵，为了提高手性助剂的回收效率，又发展了使用w a n g 树脂和m e r r i f i e l d 树 脂等聚合物支载嗯唑烷酮合成目标产物的方法，随着不对称化学的发展手性助剂 将越来越多的用于有机合成。 参考文献 【1 e v a n sda ，s h i i ht l e n a n t i o s e l e c t i v ea l d o lc o n d e n s a t i o n s j 】za m c h e m s o c 1 9 8 1 ，1 0 3 ( 8 ) ，2 1 2 7 2 1 2 9 【2 a g u d abd ，l a r t e rr s u s t a i n e d o s c i l l a t i o n sa n db i s t a b i l i t yi nad e t a i l e d m e c h a n i s mo ft h ep e r o x i d a s e - o x i d a s er e a c t i o n j za m c h e m s o c 1 9 9 0 ，112 ( 6 ) ， 2 1 6 7 2 7 7 2 【3 z o ub ，w e ijj ，c a igr ，s y n t h e s i so fa no x a z o l i n ea n a l o g u eo fa p r a t o x i na j 】 o r g l e t t 2 0 0 3 ，5 ( 19 ) ，3 5 0 3 3 5 0 6 4 b i e r s t e d ta ，s t o l t i n gj ，f r o h l i c hr e n z y m a t i c k i n e t i cr e s o l u t i o no