由甘氨酸酯希夫碱合成光学活性a-氨基酸衍生物的研究进展

是各类 反应获得优异对映选择眭起着关键性的作用 。而且 ，引入的芳香 取代基数 目和位置对反应的对映选择性也有很大的影响 。引入两个芳香 取代基 的联萘季铵盐催化 反应对映选择性要优 于单芳香取代的联萘季铵 盐 ；而具有ｃ对称 （ － ２ Ｒ＝ 的双芳香取代 的联萘季铵盐对烷基 Ｒ＝ ， ３ ） Ｒ Ｒ 化反应对映选择性 的影响要大于非ｃ对称 （ １ Ｒ ，Ｒ ≠Ｒ ） Ｒ ≠ ２ ｓ ４ 的双芳香 取代的联萘季铵盐。为了提高其对反应的对映选择性影响，Ｍ ｒ ｋ课题 ａ ｏａ ｕ 组还研究 了在催化剂２ ，４， ， 位分别引入芳基 、三烷基硅基及 的４ ’ ６ ６ 多氟取代基 。结果表 明，催化剂３ Ｒ＝ ２Ｒ＝ｔ Ｈ， Ｒ＝ ６ ｉ ｅ ｃ） ｂ（ ｔ ＝ ｐ＝ Ｒ ４ ＳＲ＝ Ｍ ￣ ｔ Ｓ Ｏ 在基准反应 中可获得优异的催化结果 （ ｅ ９ ％）。Ｍ ｒ ｋ 课题组还通 ｅ＝ ９ ａｕ ａ ｏ 过在催 化剂３ 中加人１ 一 ６ ８ 冠一 作为共催化剂 ，在催化剂很大程度上减少 的
相转移催化反应是近年来新 兴起 的应用 于非均相反应的有机合成 方 法 ，它通过 自身 阳离 子的表 面活化作用 ，可以使非均相转化 为均相反 应 ，加快反应速率 ，缓和反应条件 ，简化操作过程 ，减少副反应 ，提高 选择性 ，不论是实验室还是工业生产都很适用 ，得到了人们越来越多 的 关注 、 究与应用 。季铵 盐相转移催 化剂 由于其 毒性 小 、成本相 对低 研 廉 、反应适用性强及制备方法相对简单 而成为绦盐类相转移催化及中最 常见的一类 。目前 ，在不 对称合成领域众所周知的为金鸡纳碱衍生的季 铵盐手性相转移催化剂和具有ｃ对称的联萘基手性螺型相转移催化剂。 二苯亚 甲氨基 乙酸叔 丁酯 （ １）的对映选择性烷基化反应 已被广 泛 用 于评价各种催化剂催化效率 的基准反应 ， 通过此反应可发展一种合成 光学 活性 一 氨基酸及其衍生物 的有效途径。本文 以化合物 １ 与溴苄 的对 映选择性烷基化为参考反应 ，对现有成功用于该类反应的常见季铵盐类 型和催化效果予以简单 的介绍。
同时获得了更高的对映选择性 （ ． ｏ％，９％ ｅ ０ ５ｍ １ ０ ８ ｅ）。Ｍａｕｋ ｒｏ 组还 设计 了具有柔性直链烷基的手性季铵盐溴化物４（ 图２），这类催化剂在
很少计量的情况下就可获得优异的对映选择性 （ ｏ １ １ ｏ ｔ ％，＞９ ｅ；０ １ ９％ ห้องสมุดไป่ตู้ ． ０
ｏｌ ｔｏ 。 ９ ％ ｅ ％ ８ ｅ）。
烷基化 的季铵盐类 相转移 催化剂类 型和催化 效果进行 归纳 。
关 键词 二苯 亚 甲氨基 乙酸叔 丁酯 ；季铵盐 ；相转 移催 化 ；烷基化 中 图分 类号 ０ ４ 文 献标 识 码 Ａ ６３ 文 章编 号 １７— ６ １（ １）６—２ ５０ ６３９ ７一２ ０２ ００— ２ ０１
铵盐相转移催化剂 的发现 和发展做 出了重要贡献。１９ 年，该研究组分 ９９ 别 由市售 的 （ ） 或 （ 一 ，１ 一 一 一 ｓ 一 Ｒ） ｌ 联 ２ 萘酚设计合 成 了一系列新 型 具有ｃ对称且 具有 结构刚性的手性螺环类季铵盐类相转移催 化剂 ３（ ， 图 ２ 。该课题组总结 出在联萘基结构 的３ ３ ） ， 位 引入相应 的芳香 取代基
３ 酒 石酸 衍 生的 季铵盐 类
在研 究和开发金 鸡纳类相 转移催化 剂的早起 阶段 ，这类 催化 剂在 结 构修饰方 面存在 困难 ，致使其 在提高反应 活性和选择性 方面存 在着 定的局 限性 。为 了解 决这一 问题 ，Ｓ ｉ ｓｋ 究组设计 和开发 了酒 ｈｂ ａ ｉ ａ 研 石 酸衍生 的双 手性 中心季 铵盐类相 转移催化 剂５（ ），这类催 化剂 图３ 的结构 中存在 缩酮取代 基 （ Ｉ Ｒ ） Ｒ ， ２ 及芳基 （ ｒ 可供修饰 。催化Ｎ５ Ａ） （ ｔ ｕ Ｗ＝ ｅ Ａ＝ — Ｃ ｃＨ ， ＝ ） Ｒ＝ Ｂ ， － Ｍ ， ｒｐ Ｏ Ｈ 一 Ｘ Ｉ 在基准反应 中的对映选择 － 性 可以达 到９ ％，这个结果与当时新兴发展的 “ ４ 第三代”金鸡纳生物碱 季铵盐类 的催 化效果 相当。此外 ，Ｓ ｉ ｓｋ ｈ ａ ｉ ｂ ａ 课题组还首次发现季铵盐的 阴离子对 反应 的活性 和选择性有很 大的影 响。Ｎａａａ ａ 题组开发了由 ｇｓｗ ｉ ￣ ， 酒石酸衍生 的具有ｃ对称 的手性 五元环胍类季铵盐相转移催化剂 ，该类 催化剂的设计是基 于胍的双氢键 作用实现反应 的活性与选择性 。
图２联萘季铵盐结构
２ ０ ６
理 论 研 究 苑
２年 ２乱 科 １ ０ 第期 Ｌ １ １
Ｍ ｅ 、
手性 相转移催化研究无疑是不对称有机催化的热 门研究领域 。金鸡 纳生物碱季铵盐 、 （ ） 类 联萘衍生 的季铵盐及 由酒石酸衍生 的季铵盐在 手性相转移催化领域得到广泛 的应用并取得了令人瞩 目的催化结果 。与 此 同时 ，现有催化剂也都或多或少的存在局限性 ，这就促使发展一些新 型催化剂结构以发展相转移催化体系概念 ，扩大不对称相转移催化在 现 代有机合成的实际应用 。手性相转移催化的发展将为建 真正意义 — 卜的 可持续发展化学打下坚实 的基石。 注：本文为国家大学生创新性实验计划 （ ｏ ９０ ５ ０ ） Ｎ ． １ ５７ 资助项 日。 ０ ７
箍霸
理 论研 究 苑
２ ０ ５
由甘氨酸 酯希 夫碱合成光学 活性 ０一 基酸衍 生物 的研究 【氨
进 展
公 亚龙 ，孙丰 刚 ，陶瑞萍 ，吴永 辉 ，杨 玉 ，黄 艳
（ 疆大学化学化 工学院 ，新疆 乌鲁 木齐 ８ ０ ４ 新 ３ ０ ６）
籀 翼 二 苯亚 甲氨基 乙酸叔 丁酯 １ 的不对称 烷基化反 应是合成 ０一 ｔ氨基 酸衍 生物 的有效途径 。本文对 近年来用 于化合物 １ 与溴 苄对映选择 性
Ｐ ａｅ Ｔ ａｓｅ ａａｙｅ ｋ ｌｔ ｎ Ｓ ｎｈ ｓｓｏ ｃ ｌ ｎ ａａｙｔＳａ ｉｔ Ｊ． ｈ ｓ— ｒｎｆｒＣ ｔｌｚｄＡｌｙａｉ ： ｙ ｔｅｉ ｎＳ ａｅａ ｄＣ ｔｌｓ ｔｂｌｙ【Ｉ ｏ ｉ Ｏ ｇ Ｐ ｏｅｓＲｅ． ｖ ２ ０ ，１ （）６ ４ ６ ７ ｒ． ｒｃｓ ｓ Ｄｅ． ０ ７ ３： ２ — ２ ． １
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参考 文献
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图１代表性双季铵盐结构
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２ 含手性联萘的季铵盐类
与金鸡纳生物碱催化剂相比，手性联萘季铵盐在用量较少的情况下 （ 通常为１ ｏ １ 就可使烷基化反应顺利完成 。Ｍ ｎ０瑚沤 组对这类季 ｍ ％） ａ】 ｋ
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１ 金鸡 纳 生物碱 类
这一类手性季铵盐催 化剂按催化产物构型可分为两组 。一组为辛可 宁或奎宁丁衍生的季铵盐 ，催化烷基化产物的构型为Ｒ ；另外一组为辛 可宁丁或奎宁衍生 的季铵盐 ，催 化烷基 化产 物的构 型为ｓ 目 ，为优 。 前 化烷基化 反应的对映选择 性， 可在金鸡纳生物碱的三个 主要位置进行变 化或修饰 。①在金鸡纳生物碱 的叔胺氮原子处 进行烷基化 ；②对金鸡纳 生物碱９ 羟基进行氧烷 基化反应 ；③对 金鸡纳生物碱烯 基侧链进行修 一 饰 ，即保留金鸡纳生物碱烯基侧链 ， 或者将烯基侧链还原为 乙基。 １８年 ，ＯＤｎｅ等人首次利用 “ ９９ ’ ｎｌ ｏ ｌ 第一代催 化剂 ”Ｎ 苄基辛 可宁氯 一 化 物成功实现了化合物１ 与溴苄的不对称烷基化反应。尽管所获得的对 映选择性一般 （ ６ ｅ ），但是可通过对 映体超量化合物重结 晶获得很 ６％ ｅ 好 的光学纯度 （ ９ ％ ｅ ） ９４ ，该课题组现场制备 了Ｏ 烯丙基化 ＞ ９ ｅ 。１９ 年 一 的辛可宁季铵盐 ，该催 化剂催 化烷 基化反应 的对 映选择性有很 大程度 的提高 （ １ ｅ ），这种 含０ 烯丙基基团的催化剂被认 为是 “ ８％ ｅ 一 第二代 催化剂”。１９年 ，ＬｇＹＣｒ 研究组分别独立的报道 了 “ ９７ ｙｏ￣ ｏ ｙ ｔ ｅ ｌ 第三代催化 剂” ，这一代催化剂包括含游离羟基的Ｎ ９ 蒽 甲基 ） 一（ － 溴化金鸡纳碱或 ０ 烯 丙基一 一（ 一 甲 ） 一 Ｎ ９ 蒽 基 溴化金鸡纳碱。近来 ， Ｓ 集团公 司已将０ ＧＫ 一 烯丙基一 一（ 一 Ｎ ９ 蒽甲基 ） 溴化辛可宁丁成功应用 于不对称合成４ 氟一 一 一 Ｂ （一 ４ 氟苯基 ）一，苯丙氨酸。此反应可以达到公斤级产物 （ｅ ９ Ｉ＿ ｅ＝ ９％）， 该催 化反应是相转移催化应用于工业合成上的一个成功案例。Ｐ ｒ与Ｊ ａ ｋ ｅ ｗ 研究组则利用 １， １一 ０ 二氢溴化辛可宁丁衍生物催化基准反应 ，在５ｍ １ １ ｏ％ 催化剂的作用下可获得优异 的对映选择性 （ ６ ｅ ） ９％ ｅ 。第四军医大张生 勇对第 三代催化剂氮上的烃基进一步改 良， 将原来的９ 蒽基换 为苯并咪 一 唑＿一 ２基或苯并三唑一一 ， １基 后者可获得优异的选择眭 （ｅ９ ％ ） ｅ ９ ＞ 。 链接基团为苯基 、 萘基和蒽基的双季铵盐及三季铵盐金鸡纳生物碱 在催 化基准反应 中常表现 出比相应的单季铵盐更 高的活性 和选择 性。 这类催化剂 中值得一提的是Ｐｒ、 ｅ及Ｎｄｅ ｓ： 的工作 。催化剂２ ａ Ｊｗ ｊａ ｅ ｋ ｒ 究组 （ １ 可高效实现对映选择性烷基化反应 （ ｏ ９ ％ｅ ）。 图 ） １ １ ｍ ％， ７ ｅ
ｔ Ａ ｙ ｍｅｒ ｙ ｔｅ ｉ ｏ ｄ－ ｍｉｏＡ ｉ Ｄ ｒ ａｉｅ Ｊｌ ｙ ｌｔ ２ ０ ， ８： ｏ ｓ ｍ ｔ ｃ Ｓ ｎｈ ｓ ｆ ｉ ｓ Ａ ｎ ｃｄ ｅｉ ｔ ｓ【１Ｓ ｎｅｔ ０ ９ （） ｖ ｖ
５ ６ ５１ ． ０ — ７
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图３酒石酸衍生季铵盐结构
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