具有手性叔醇的功能性四氢呋喃的高效不对称催化合成

作     者：牟禹 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘国都

授予年度：2021年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：Ni催化 不对称还原环化 手性叔醇 

摘      要：手性叔醇是有机合成中重要的手性砌块,而具手性叔醇的四氢呋喃结构广泛存在于各种具有生物活性的天然产物和人工合成的药物中,开发高效且高对映选择性地合成这一结构的方法一直是有机化学的热点。以往使用贵金属(如Pd、Ru、Ir等)作为催化剂以催化炔-酮的分子内还原环化构建这一结构的研究较多,但是使用地壳中丰度更高、价格相对低廉且更为环保的廉价金属(如Fe、Co、Ni等)作为催化剂的研究仍处于方兴未艾的阶段。因此,使用廉价金属催化炔-酮的分子内还原环化构建具手性叔醇的四氢呋喃的研究具有重要意义和价值。本论文报道了一种高效的Ni催化的炔-酮立体选择性不对称分子内还原环化合成具手性叔醇的功能性四氢呋喃的方法。使用EtSi H作为还原剂,P-手性双膦单齿配体DI-BIDIME可以以高收率(99%)、优秀的立体选择性(99%E/Z)和对映选择性(99:1 er)合成多种具有手性叔醇的功能性四氢呋喃衍生物。我们总共合成了20种不同的炔-酮底物,并成功地用于该反应中,实现了更普适性的底物范围。该反应可按比例放大至克级规模,而不会降低其对映选择性,证明该反应具有一定的实用性。我们详细研究了配体效应和反应机理,配体DI-BIDIME在提供大的π-共轭体系或空间相互作用方面起着重要作用,因此具有优秀的反应活性、出色的立体选择性和对映选择性,我们通过建立对照实验,以证实我们对其机理的猜测。此外,我们还发现使用不同的金属催化剂前体,该反应同样具有较好的收率和对映选择性,同时产物出现了手性反转这一有趣现象。最后,我们初步尝试了Ni催化的炔-亚胺的还原偶联反应,对这类反应活性的问题的探索仍在继续。