技术文章

金鸡纳生物碱


不对称相转移催化(PTC)现已作为众多均相合成机转化的 "绿色 "替代途径,同时也得到了广泛的应用。不对称相转移催化的典型手性有机催化剂就是合成的修饰金鸡纳生物碱。目前已经开发了几代O-烷基N-芳基甲基衍生物,可以以高对映选择性催化甘氨酸亚胺的烷基化反应,并生成一系列α-氨基酸衍生物(表1)。


图1.甘氨酸亚胺的烷基化反应

Product No.

N-Ar

O-Alk

X-

Cat. Gen.

R-Br

%Y

%ee

-

Benzyl

H

Br

1st

PhCH2-

85

60

B120844

Benzyl

H

Cl

1st

4-Cl-C6H4-CH2-

95

66

O330517

Benzyl

Allyl

Br

2nd

4-Cl-C6H4-CH2-

-

81

N343503

9-Anthracenylmethyl

H

Cl

3rd

PhCH2-

68

91

O302704

9-Anthracenylmethyl

Allyl

Br

3rd

PhCH2-

87

94

-

2,7 Anthracenylmethyl

Allyl

Br

dimeric

4-NO2-C6H4-CH2

91

99

表1. 甘氨酸亚胺的烷基化反应

为了进一步提高催化剂的对映选择性,Jew和Park通过间隔单元连接了两个金鸡纳生物碱分子。使用了这种二聚体金鸡纳生物碱催化后,上表所述的甘氨酸亚胺烷基化的对映选择性被提高至到97-99% ee。[1-3]

亲核催化剂在新型合成方法的发展中起到了重要作用。尤其是,金鸡纳生物碱能以高对映选择性催化许多实用的合成过程。金鸡纳生物碱可以作为碱,使得带有相对酸性质子的底物进行去质子化,进而在产生的阴离子和质子化的胺之间形成紧密离子对。二者的相互作用会导致阴离子周围出现手性环境,并允许其与亲电试剂发生对映选择性反应。

在诸多此类过程的进行中,如何控制具有高对映体的季碳不对称中心的生成是最重要的。使用(DHQD)2AQN催化剂,可以通过TMSCN与相应的氰醇的加成,以优异的产率和对映体过量来影响酮类的α-官能化(方案1)。[4]


方案1

无金属的烯丙基胺化反应为传统的钯催化π-烯丙基方法提供了一个实用的扩展。使用(DHQ)2PYR可以在远程的γ位与二酰亚胺进行胺化反应(方案2),进而形成各种高度官能化的氨基化合物。[5]


方案2

最后,Jørgensen和他的同事开发了第一个使用(DHQ)2PHAL催化的对映选择性炔酮共轭加成反应。[6] 对于脂肪族炔酮和芳香族化合物来说,β-二酮的加成促使(E)-和(Z)-烯酮的混合物以高产率和对映选择性生成(方案3)。


方案3

参考文献

1.O'Donnell MJ. 2004. The Enantioselective Synthesis of Amino Acids by Phase-Transfer Catalysis with Achiral Schiff Base Esters. Acc. Chem. Res.. 37(8):506-517. https://doi.org/10.1021/ar0300625

2.Lygo B, Andrews BI. 2004. Asymmetric Phase-Transfer Catalysis Utilizing Chiral Quaternary Ammonium Salts:  Asymmetric Alkylation of Glycine Imines. Acc. Chem. Res.. 37(8):518-525. https://doi.org/10.1021/ar030058t

3.Jew S, Jeong B, Yoo M, Huh H, Park H. 2001. Synthesis and application of dimeric Cinchona alkaloid phase-transfer catalysts:bis[O(9)-allylcinchonidinium]-o, m, or p-xylene dibromide. Chem. Commun..(14):1244-1245. https://doi.org/10.1039/b102584h

4.Tian S, Hong R, Deng L. 2003. Catalytic Asymmetric Cyanosilylation of Ketones with Chiral Lewis Base. J. Am. Chem. Soc.. 125(33):9900-9901. https://doi.org/10.1021/ja036222p

5.Poulsen TB, Alemparte C, Jørgensen KA. 2005. Enantioselective Organocatalytic Allylic Amination. J. Am. Chem. Soc.. 127(33):11614-11615. https://doi.org/10.1021/ja0539847

6.Bella M, Jørgensen KA. 2004. Organocatalytic Enantioselective Conjugate Addition to Alkynones. J. Am. Chem. Soc.. 126(18):5672-5673. https://doi.org/10.1021/ja0493594


阿拉丁:https://www.aladdin-e.com

目录: 技术文章

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《金鸡纳生物碱》. 阿拉丁知识库,更新于 2023年6月30日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/cinchona-alkaloids.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 7 人觉得有帮助