手性相转移催化

OMe H N H O Me
N+
O
Ar X-
Figure 1.7 其中以Maruoka小组开发的含有联萘结构的C2－对称的手性相转移催化剂的研究成果最为突出， 在参与上面所述的不对称催化反应的同时，还能运用于一些新颖的不对称催化反应，都取得了很 好的结果，例如：
1、不对称Nitro－Aldol反应 他们还发现了以HF2-为阴离子的季铵盐为催化剂可以催化烯醇硅醚的不对称Nitro－aldol反应， 取得了很好的ee值(Figure 1.8) 。
Ar OSiMe3
-
N+ Ar Ar'CHO HF2
-
NO2 R OH Ar'
O
N
+
+
Figure 1.8 2、不对称Nitro－Michael反应
Maruoka等发现了以HF2-为阴离子的季铵盐可以催化烯醇硅醚的不对称Nitro－Michael反应， 取得了很好的非对映选择性和对映选择性（Figure 1.9）。
Figure 1.2 2、不对称aldol反应 金鸡钠碱衍生的季铵盐可以用于催化甘胺酸叔丁酯的不对称Aldol反应，具有很高的非对映选 择性及对映选择性(Figure 1.3)。
R * OH
Ph N Ph O
OtBu + RCHO
catalyst base
Ph N Ph
* O
OtBu
Figure 1.3
相转移催化简介
相转移催化反应在有机合成中占据重要的地位，转移催化具有很多优点，例如其反应条件温和， 反应步骤简单、安全，使用便宜的试剂、溶剂、有机催化剂（不含金属离子），而且容易做成量 大的反应。 在手性相转移催化剂中，以金鸡钠碱衍生物作为催化剂的研究最为广泛，经过数年的发展，由金 鸡钠碱衍生的手性相转移催化剂已经是第三代了。根据其Ar基团和R基团的不同(Figure 1.1)，可 以划分出这类催化剂的衍生历程：第一代： R=H, Ar＝Phenyl，这类催化剂最初是Dolling小组报 道并将其运用于环状酮的不对称烷基化反应。第二代： R=Allyl， Ar＝Phenyl，这类催化剂是 Donell小组发现并使用于甘胺酸叔丁酯衍生物的不对称烷基化反应，第三代： R=Alkyl， Ar＝ Enthranyl，这类催化剂是Corey小组和Lygo小组几乎同时发现并使用于甘胺酸叔丁酯衍生物的不 对称烷基化反应，这类催化剂使得甘胺酸叔丁酯衍生物的不对称烷基化反应取得了突破。研究表 明，在N上连上大位阻的取代基团，如蒽基可以提高催化剂的选择性，对羟基的醚化在一定程度 上也可以提高催化剂的选择性。
Ar OSiMe3
-O
N+
R2 R1 NO2 R3 CHO
N+ R1
+
CHO R2 R3
Ar
HF2-
Figure 1.9
不对称相转移催化实现的新反应探究
• 我们期望使用相转移催化实现一些新型不对称催化反应，例如：
O Ph N Ph O
O
+
H R
cat.
O Ph N Ph O HO HO R R H2N OH
除了金鸡钠碱衍生的催化剂之外，化学家们也在开始探寻新的手性相转移催化剂， Maruoka小组， Shibasaki小组，Nagasawa 小组小组先后报道了三类新型的C2－对称手性相转移催化剂(Figure 1.7)。
Ar
O
N+ N+ 2X-
Ar Ar Ar Ar
MeO H N+ N O H Me X-
O Cl + RCHO catalyst base R O O
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Figure 1.5 5、不对称环氧化 金鸡钠碱衍生的季铵盐催化剂可以实现－不饱和酮的不对称环氧化反应，取得了很高的ee 值(Figure 1.6)。
R1 O catalyst R2 NaClO R1 O O R2
Figure 1.6
氯霉素
O Ph N Ph O
NPMP
+
H R
cat.
O O Ph N Ph O H2N PMPHN R R GPHN OH
H2N
NH O
小结
• 我们设想通过经典的金鸡纳碱相转移催化剂或者Maruoka的C2－对称的手性相转移催 化剂来实现一些新型不对称反应，并且将其应用于手性药物的合成中，期待为手性药 物的合成提供一些新的方法。
RO N+ Ar N X-
Figure1.1
金鸡钠碱衍生物作为手性相转移催化剂在不对称催化中的应用主要有： 1、不对称烷基化反应 主要反应类型是甘胺酸叔丁酯衍生物的不对称烷基化反应，这是制备手性非天然氨基酸的最常 见的方法之一(Figure 1.2)。
R Ph N Ph O OtBu + RX catalyst base Ph N Ph O * OtBu
3、不对称Michael反应
金鸡钠碱衍生的季铵盐可以用于催化不对称Michael反应，取得了较高的de值和ee值(Figure 1.4)。
O COOMe + COOMe catalyst base * O * COOMe COOMe
Figure 1.4 4、不对称Darzen反应 Shioiri小组发现金鸡钠碱衍生的季铵盐可以用于催化不对称Darzen反应，取得了中等的ee值 (Figure 1.5)。