不對稱相轉(zhuǎn)移催化氨基酸合成

1、不對稱相轉(zhuǎn)移催化氨基酸合成第1頁，共30頁。介紹光學(xué)活性的-氨基酸具有重要的生物活性和獨(dú)一無二的生理作用。它是抗生素等藥物、農(nóng)業(yè)化學(xué)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(gòu)型均為L -型；已發(fā)現(xiàn)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(lǐng)域中的熱點(diǎn)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(yīng)氰加成亞胺反應(yīng)(Strecker 反應(yīng))甘氨酸類似物的親電反應(yīng)

2、手性氨基酸類似物的衍生化反應(yīng)手性氨基酸的深加工非手性相轉(zhuǎn)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(yīng)-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(shí)用的不對稱相轉(zhuǎn)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(xié)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(xié)同作用1

5、) Park, H-g.; Jeong, B-S.; Yoo, M-S.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3036. 2) Park, H-g.; Jeong, B-S.; Yoo, M-S.; et al. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 4645. 3) Chinchilla, R.; Mazon, P.; Najera, C. Tetrahedron: Asymm. 2002, 13, 927.第10頁，共30頁。電子效應(yīng)對手性控制的影響Jew, S-s.; Yoo, M-S.; Jeong, B-S.; et al

6、. Org. Lett. 2002, 24, 4245.第11頁，共30頁。鈀催化的不對稱相轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)Ooi, T.; Taniguchi, M.; Kameda, M.; Maruoka, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4542.第27頁，共30頁。一些應(yīng)用實(shí)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(yīng)用實(shí)例L-DOPA叔丁酯的合成：Ooi, T.; Kameda, M.; Tannai, H.; Ma