硫醇与_不饱和羰基化合物的不对称Michael加成反应的研究进展

1 手性诱导的硫醇与 , - 不饱和 羰基化合物的手性的 M ichael加 成反应
示意图 1
基金项目 : 收稿日期 : 作者简介 : 鞍山师范学院 2007年博士启动基金资助 2008 09 25 白殿罡 ( 1976- ) , 男 , 实验师 。
120
辽
宁
化
工
2009 年 2 月
示意图 2
最近, Node 等人也报导了使用手性 试剂 E 和 E , 通过 M ichael加成 - M PV 还原合成重要有
示意图 9
3 结
语
[ 4]
总之, 本文从手性诱导和手性催化剂催化两 方面, 系统概述了硫醇与 , - 不饱和羰基化合 物的不对称 M ichae l加成反应。在这一领域的研 究中已经取得了长足的发展。 参 考 文 献
[ 1] [ 2] F luharty A L. In Th e Chem istry of the Th iol G roup[ M ] . Pa ta,i S . , Ed . ; W iely: N ew Y ork , 1974 . N aidu B N, Li W Y, Soren son M E. et a. l O rgan ic react ions in frozen w ater : M ichael add it ion of am ines and th iols to the d ehydroalan ine s ide chain of nocath iacin s [ J ] . T et rahed ron Lett . 2004, 45 : 1 059- 1 063 . Trost B M , K eeley D E, N ew S yntheticM eth ods . Secoalkyla tive A pproach to G rand isol[ J] . J . O rg. Chem. 1975, 40: 2 [ 6] [ 5]
摘 关 键
要: 词:
从手性诱导和手性催化剂催化两个方面 , 简要概述了硫醇与 , 硫醇 ; 不对 称 M ichae l加成反应 ; O 626 文献标识码 : A , - 不饱和羰基化合物
- 不饱和羰基化合物的
不对称 M ichae l加成反应的研究进展。 中图分类号 : 文章编号 : 1004 0935( 2009) 02 0119 05
机合成中间体顺 /反 3- 巯基 - 1- 丙醇及其衍生 物 ( 示意图 3)
[ 10- 11]
。
示意图 3
2 手性催化剂催化的硫醇与 , 不饱和羰基化合物的手性的 M i chael加成反应
随着手性催化 剂在有机合成 中的进一 步应 用 , 手性催化剂催化的硫醇与 , - 不饱和羰基
化合物的手性 M ichael加成反应不断涌现。手性 催化剂分为手性碱和手性金属配合物两种。 1981年 , W ynberg 和 H iem stra 最早报道了金 鸡纳树碱 F 催 化的环烯酮类化合物与硫 醇的手 性 M ichae l加成
第 38 卷第 2 期
白殿罡 , 等 : 硫醇与 ,
- 不饱和羰基化合物的不对称 M ichae l加成反应的研究进展
123
[ 9]
[ 10 ]
[ 11 ]
[ 12 ]
[ 13 ] [ 14 ]
A dd it ion R eact ion of Th iols to Ch iral I m ides : For m al A sym m etric Synthes is of ( - ) - D ilt iazem [ J] . Tetrahed ron . 1997 , 53: 2 421 - 2 438. L in C H, Y ang K Shuo, Pan J F. et a. l D ias tereoselective con jugate add it ion of th iols to cam phor pyrazolidinone derived ch iral , - unsatu rated carbonyls : syn th es is of - m ercapto carboxy lic acid derivat ives[ J] . Tetrah edron Lett . 2000 , 41 : 6 815- 6 819 . O zeki M, N ish id e K, Teraok a F. et a. l D iastereo- and en an tioselective syn th es is of an ti- 1, 3 - m ercap to alcohols from , - un saturated ketones v ia tandem M ichael add ition M PV reduct ion[ J] . Tetrahed ron : A symm etry 2004 , 15 : 895 - 907 . Sh irak i H, N ish id e K, N odeM . H igh ly enan tioselect ive syn thesis of 1, 3 - m ercapto alcoho ls from , - unsatu rated ke tones : asymm etric b ifun ct ional group exchange reaction [ J ], Tetrahed ron Lett . 2000 , 41: 3 437- 3 441 . H iem straH, W ynb erg H. A dd ition of A rom at icTh io ls to Con jugated Cycloalken ones , C atalyzed by Ch ira, l &H yd roxy A m ines . A M echan ist ic S tudy on H om ogeneou s C atalyticA sym m etric Syn th es is[ J] . J . Am. C hem. Soc . 1981, 103: 417 - 430 . Su zuk i K, Ikegaw a A, M ukaiyam a T. Bu l. l Ch em. Soc . Jpn. 1982, 55 : 3 277- 3 282 . L iB J , J iang L, L iu M. et a. l A symm etricM ichael A dd ition of A ry lth iols to , - U nsatu rated Carbonyl Com pounds Cata lyzed by B ifun ct ional O rganocatalysts [ J ]. S yn lett 2005 , 4 :
[ 9]
加成反应不仅是形成 C - S 键的重要方法 , 被广 泛 应 用在 生 物合 成及 合 成有 生 物活 性 化合 物 [ 1- 2] 中 , 而且它的产物 - 羰基 硫化物中的烷硫 基在 Cu 或氧化剂存在的条件下易被脱去, 所以 也提供了一种保护 , - 不饱和羰基化合物中碳 [ 3- 4] 碳双键的方法 。另外, - 羰 基硫化物 还能 作为生成酰基烯阳离子和高烯醇化物代替物的原 料被广泛应用到有机合成中
( 示 意图
示意图 6
( R) - LSB 能有效催化硫醇与环烯酮类化合 物的手性 M ichae l加成, ee值高达 90 %; 而 ( R ) Sm SB 在 , - 不饱和硫酯的 手性 M ichae l加成
反应中的 催化 效果 好, ee 值 高达 93 % ( 示意 图 [ 16] 7) 。
第 38 卷第 2 期 2009 年 2 月
辽 宁 化 工 L iaoning Che m ical Industry
V o. l 38 , No . 2 February , 2009
硫醇与 , - 不饱和羰基化合物的 不对称 M ichael加成反应的研究进展
白殿罡, 赵 辉, 于海丰
( 鞍山师范学院 化学系 , 辽宁 鞍山 114007)
[ 5- 6] +
诱导的硫醇与
。由于工作需要
M ichae l加成 ( 示意图 2)
。在此反应中, 通过使
较系统地查阅一些有关硫醇与 , - 不饱和羰基 [ 7] 化合物的 M ichael加成反应的文献 。
用不同的催化剂 , 可根据需要调整化合物 C 和 C 的生成比率 , 从而 得到 相应的 手性化 合物 D 和 D 。例如 : R = CH 2 CH 2 CO2 CH 3 时 , SnC l4 作 催化 剂 , C 和 C 的生成比率大于 19 1 ; 而 T iC l4 作催 化剂, C 和 C 的生成比率为小于 1 19 。
[ 12]
( 示意图 4)。
示意图 4
第 38 卷第 2 期
白殿罡 , 等 : 硫醇与 ,
- 不饱和羰基化合物的不对称 M ichae l加成反应的研究进展
121
通过详细研究机理表明 :
- 羟胺结构对获
2004年 , Chen 等人研究了含硫脲和三乙胺官 能团的双官能团有机催化剂 H 催化的硫醇与 , - 不饱 和 羰基 化 合物 的手 性 M ichael 加成 反 [ 14] 应 。在反应中, 三乙胺能活化硫醇 , 使硫醇的 亲核性增强 ; 硫脲官能团中的胺氢能和 , -不 饱和羰基化合物中的羰基氧形成两个氢键。具体 反应机理如示意图 5 所示。产物的 ee 值最高达 到 85 。
硫醇与 ,
- 不饱和羰基化合物的 M ichae l
[ 8]
1997年 , Na ito 等人 首次通过 S 构型酰 亚胺 的诱导实现了硫醇与 , - 不饱和酰胺的手性加 成 (示意图 1)。低温时 , 当 , - 不饱和酰胺 为 E 构型 , 产物 A 是主产物 ( A B= 10 1) ; 当 , (A - 不饱和酰胺为 Z 构型时 , 产物 B 是主产物 B= 1 30)。 继 N a ito 之后 , Chen 等人研究了樟脑吡唑酮 , - 不 饱和羰基化合物 的手性
[ 13]
。
示意图 5
近几年 , 随着金属有机化学的发展, 手性金属 配合物催化的硫醇的手性 M ichael加成反应不断 被报道。例如 , 手性锂配合物 ( A rSL i- L ) I 能
*
有效地催化硫醇与 6) 。
,
- 不饱和羰基酯的手性
[ 15]
迈克尔加成反 应, ee 值 最高达 到 97
示意图 7
122
2+ [ 17 ]
辽
宁
化
工
2009 年 2 月
Βιβλιοθήκη Baidu
N i 和 ( R, R ) - DBFOX /Ph L 和M
[ 18]
、 H f( OT f) 4
烯基 ) - 2- 恶唑烷酮与硫醇的手性 M ichae l加成 反应, ee 值分别可高达 91 、 94 和 87 ( 示意图 8)。
分别形成的手性金属配合物和五角双锥
[ 19 ]
H f( sa len)配合物 N
能有效地催化 3- ( 2- 链
示意图 8
Cd 和手性配体 O 形成的 手性镉配合物催 化剂催化能力强 , 能催化硫醇与共轭环烯酮和烯 醛两类化合物的手性 M ichae l加成反应, 都高产
2+
率生成相应的 硫化物, ee 值最 高可达到 70 %以 [ 20] 上 (示意图 9)。
得高的旋光性产物是不可缺少的。这是因为烯酮 的羰基氧能与羟基形成氢键, 硫醇阴离子与胺阳 离子之间有强烈的静电作用, 从而金鸡纳树碱或 手性胺基乙醇把环烯酮类化合物和硫醇两种反应 物结合在一起发生反应。溶剂的极性也影响着产 物的旋光性 , 使用非极性溶剂反应效果最好。后 来 , M uka iy am a 用手性胺基乙醇类化合物 G 催化 此反应 , 也取得很好效果
[ 7]
[ 3]
[ 8]
013- 2 013 . C ohen T, M ura A J , Shu ll D W. et a. l R em oval of Su lfu r G roups from M olecu les by Copper ( I) . Prep arat ion of Su lfurSubst ituted 1 , 3- D ien es for the D iels- A lder R eaction1 [ J ]. J . O rg. Chem. 1976, 41 : 3 218 - 3 221. Baku zis P, Baku zis M L F. O x idative Fun ct iona lization of the - Carbon in , - U n saturated System s . Preparat ion of 3Phenylth io Enones , A crylates , and O ther V inyl D erivatives [ J] . J . O rg. Chem. 1981 , 46: 235 - 239 . C herk ausk as J P, C ohen T. C ar b onyl - Protected B - L ith io A ldehydes and K etones via R educt ive Lith iation . A G eneral Preparative M ethod for R em ar k ab ly V ersat ile H om oenolate E qu ivalen ts[ J] . J . O rg. C hem. 1992 , 57 ( 1 ): 6 - 8. 赵辉 , 侯冬岩 , 白殿罡 , 等 . 硫醇 与 , - 不饱和羰 基化合 物的 M ichael加成反应的研究进展 [ J] . 鞍山师范 学院学报 (自然科学版 ) , 2007 , 4 . M iyata O, Sh inada T, N aito T. A symm etric Con struction of Tw o Cont iguou s S tereocenters by D ias tereoface D ifferent iat ing