不對稱相轉移催化氨基酸合成

1、不對稱相轉移催化氨基酸合成第1頁，共30頁。介紹光學活性的-氨基酸具有重要的生物活性和獨一無二的生理作用。它是抗生素等藥物、農業(yè)化學藥品及食物配合劑的重要前體，作為手性輔助試劑，廣泛用于不對稱合成中。自然界中大約20 種-氨基酸可以通過水解天然蛋白得到。 除了非手性的甘氨酸外, 它們的立體構型均為L -型；已發(fā)現的非蛋白氨基酸有近1000種，其中大部分為-氨基酸，這些氨基酸以及其它功能性的非天然氨基酸的不對稱合成是近30 年來不對稱合成領域中的熱點之一。第2頁，共30頁。介紹不對稱合成-氨基酸的一般方法,-去氫氨基酸衍生物的氫化反應氰加成亞胺反應(Strecker 反應)甘氨酸類似物的親電反應

2、手性氨基酸類似物的衍生化反應手性氨基酸的深加工非手性相轉移催化的氨基酸合成疊氮離子或三氟乙酰胺與-溴代酯的反應-氨基酸的衍生化（制備酯、酰胺等）甘氨酸衍生物的烷基化第3頁，共30頁。甘氨酸衍生物的烷基化1) ODonnell, M. J.; Boniece, J. M.; Earp, S. E. Tetrahedron Lett. 1978, 19, 2641. 2) Pirrung, M. C.; Krishnamurthy, N. J. Org. Chem. 1993, 58, 957. 3) Leduc, R.; Bernier, M.; Escher, E. Helv. Chem. A

3、cta 1983, 66, 960.第4頁，共30頁。甘氨酸衍生物的不對稱烷基化第一例實用的不對稱相轉移催化氨基酸合成：1) ODonnell, M. J.; Bennett, W. D.; Wu, S. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2353. 2) ODonnell, M. J.; Wu, S.; Huffman, J.C. Tetrahedron 1994, 40, 1385. 第5頁，共30頁。甘氨酸衍生物的不對稱烷基化辛可寧堿和金雞納堿第6頁，共30頁。蒽甲基辛可寧堿衍生物季銨鹽1) Lygo, B.; Wainwright, P. G. Tetrahed

4、ron Lett. 1997, 38, 8595. 2) Lygo, B.; Crosby, J.; Lowdon, T. R.; et al. Tetrahedron 2001, 57, 2403.第7頁，共30頁。蒽甲基辛可寧堿衍生物季銨鹽Corey, E. J.; Xu, F.; Noe, M. C. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12414. 第8頁，共30頁。多齒季銨鹽的立體協同作用Jew, S-s.; Jeong, B-S.; Yoo, M-S.; et al. Chem. Comm. 2001, 1244. 第9頁，共30頁。多齒季銨鹽的立體協同作用1

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6、. Org. Lett. 2002, 24, 4245.第11頁，共30頁。鈀催化的不對稱相轉移烷基化Nakoji, M.; Kanayama, T.; Okino, T.; Takemoto, Y. Org. Lett. 2001, 3, 3329.第12頁，共30頁。氮雜螺環(huán)型季銨鹽1) Ooi, T.; Kameda, M.; Maruoka, K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6519. 2) Ooi, T.; Kameda, M.; Maruoka, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5139. 3) Ooi, T.; Ue

7、metsu, Y.; Maruoka, K. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 1675.第13頁，共30頁。氮雜螺環(huán)型季銨鹽EntryRCatalyst(mol %)SolventBaseConditions(oC, h)%Yield%ee1t-BuSpiro-a (1)benzene50% NaOHr.t.; 107673 (R)2t-BuSpiro-b (1)r.t.; 104381 (R)3t-Butoluene50% KOH0; 56288 (R)4t-BuSpiro-c (1)0; 0.59596 (R)5t-BuSpiro-d (1)0; 0.59198 (

8、R)6t-BuSpiro-e (1)0; 129099 (R)a7t-BuSpiro-e (0.2)0; 487299 (R)a8EtSpiro-e (1)0;39698 (R)9MeSpiro-e (1)0;38297 (R)a: Under argon atmosphere第14頁，共30頁。-甲基萘胺衍生物季銨鹽Lygo, B.; Allbutta, B.; Jamesb, S.R. Tetrahedron Lett. 2003 44 5629第15頁，共30頁。胍類季銨鹽1) Kita, T.; Georgieva, A.; Hashimoto, Y.; et al. Angew. C

9、hem., Int. Ed. 2002, 41, 2832. 2) Nagasawa, K.; Georgieva, A.; Nakata, T. Tetrahedron 2001, 57,8959.第16頁，共30頁。雙中心季銨鹽Shibuguchi, T.; Fukuta, Y.; Akachi, Y.; et al. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 9539.第17頁，共30頁。丙氨酸衍生物的不對稱烷基化1) ODonnell, M. J.; Wu, S. Tetrahedron: Asymmetry 1992, 3, 591. 2) Lygo, B.; Cros

10、by, J.; Peterson, J. A. Tetrahedron Lett. 1999, 40,8671.第18頁，共30頁。丙氨酸衍生物的不對稱烷基化1) Jew, S-S.; Jeong, B-S.; Lee, J-H.; et al. J. Org. Chem. 2003, 68, 4514. 2) Ooi, T,; Takeuchi, M.; Kameda, M.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5228 3) Ooi, T.; Uemetsu, Y.; Maruoka, K. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 16

11、75. 第19頁，共30頁。丙氨酸衍生物的不對稱烷基化1) Belokon, Y. N.; Kochetkov, K. A.; Churkina, T. D.; et al. Tetrahedron: Asymm. 1998, 9, 851. 2) Belokon, Y. N.; Kochetkov, K. A.; Churkina, T. D.; et al. Tetrahedron: Asymm. 1999, 10, 1723. 3) Belokon, Y. N.; North, M.; Kublitski, V. S.; et al. Tetrahedron Lett. 1999, 40

12、, 6105. 4) Belokon, Y. N.; Davies, R. G.; North, M. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 7245.第20頁，共30頁。甘氨酸衍生物的,-雙烷基化Ooi, T.; Takeuchi, M.; Kameda, M.; Maruoka, K. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5228.第21頁，共30頁。肽的不對稱烷基化Ooi, T.; Tayama, E.; Maruoka, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 579.第22頁，共30頁。肽的不對稱烷基化第23頁，

13、共30頁。甘氨酸衍生物不對稱Michael加成1) Corey, E. J.; Noe, M. C.; Xu, F. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 5347. 2) Zhang, F.; Corey, E. J. Org. Lett. 2000, 2, 1097. 3) Zhang, F.; Corey, E. J. Org. Lett. 2001, 3, 639.第24頁，共30頁。甘氨酸衍生物不對稱Michael加成1) Shibuguchi, T.; Fukuta, Y.; Akachi, Y.; et al. Tetrahedron Lett. 2002, 4

14、3, 9539. 2) Arai, S.; Tsuji, R.; Nishida, A. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 9535.第25頁，共30頁。甘氨酸衍生物的不對稱Aldol反應Horikawa, M.; Busch-Petersen, J.; Corey, E. J. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 3843.第26頁，共30頁。甘氨酸衍生物的不對稱Aldol反應Ooi, T.; Taniguchi, M.; Kameda, M.; Maruoka, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4542.第27頁，共30頁。一些應用實例吡哆醇氨基酸的合成：Imperiali, B.; Roy, R. S. J. Org. Chem. 1995, 60, 1891.第28頁，共30頁。一些應用實例L-DOPA叔丁酯的合成：Ooi, T.; Kameda, M.; Tannai, H.; Ma