簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 劉邦民
Pang-Min Liu
論文名稱： 樟腦-吡咯烷衍生之有機催化劑在羰基化合物不對稱α-胺化反應之研究
Catalytic Asymmetric α-Amination of Aldehydes and Ketones by Camphor-pyrrolidinyl Derived Organocatalysts
指導教授： 陳焜銘
Chen, Kwun-Min
學位類別： 博士
Doctor
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 180
中文關鍵詞： 胺化反應 、有機催化
英文關鍵詞： amination, organocatalysis
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：136  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 合成高光學純度胺基酸衍生物，是合成化學中重要的研究課題，藉由偶氮化合物（dialkyl azodicarboxylate）進行醛、酮化合物α-胺化反應是有效合成胺基酸的方法之一。利用本實驗室開發的新型樟腦-吡咯烷催化劑，成功的運用在醛類不對稱α-胺化反應，在低催化量作用下，反應在短時間內完成，得到高產率（up to 97%）與高鏡像超越值（up to >99% ee）的胺化產物。另一方面，將α-胺化反應用於β-氨基-γ-丁酸內酯的合成，經五步合成反應，得到總產率56 %與鏡像超越值88% ee，絕對立體組態為(R)-form之β-氨基-γ-丁酸內酯衍生物；此外，(S)-香茅醛在樟腦-吡咯烷催化劑的作用下，進行一鍋化α-胺化、烯反應，接著，經三步合成反應，可得到單一非鏡相異構物的六圓環產物。另外，利用本實驗室所製備的雙功能樟腦-硫尿素-L-脯胺酸衍生物，催化環己酮進行不對稱α-胺化反應，可得到產率66% yield與鏡像超越值26% ee的胺化產物。然而，所得結果雖不甚理想，但證明了樟腦-硫尿素-L-脯胺酸衍生之催化劑對反應的光學環境控制有一定之作用。

    Asymmetric synthesis of optically pure amino acid derivetives is an important subject in synthetic chemistry. The directly α-amination of aldehydes and ketones with dialkyl azodicarboxylate (DAAD) is one of the most useful methods. Novel organocatalysts, camphor-pyrrolidinyl derivatives designed by our group, have been used successfully in asymmetric α-amination of aldehydes. With low catalyst loading, the amination can be performed in very short time, and give high yields (up to 97%) with excellent enantioselectivities (up to >99% ee). The synthetic utility of the organocatalyticα-amination has been shown in the synthesis of -amino--butyrolactones( 56% yield in five steps and 88% ee of aminated lactone). On the other hand, camphor-pyrrolidine catalyzedα-amination of (S)-citronellal (93) and the subsequent ene reaction is proceeded smoothly in one pot. After several steps, a highly substituted cyclohexane product was obtained in 33% yield, and the absolute confinguration of aminated product was confirmed as (1R, 2R, 3R, 6S) via 2D-NMR. Besides, the use of bifunctional camphor-thiourea-L-proline derivetives in organocatalytic enantionselective α-aminations gives desired aminated products in 66% yield and 26% ee. Although unsatisfied results were obtained, the stereo-control of new organocatalysts has been proven by the investigation of enantio-rich products.

    樟腦-吡咯烷衍生之有機催化劑 在羰基化合物不對稱α-胺化反應之研究 目 錄 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 α-胺基酸製備方法 7 1-2-1 對掌模版間接合成α-胺基酸 8 1-2-2 催化合成α-胺基酸 9 1-3 研究動機 32 第二章 結果與討論（一） 33 2-1 樟腦- L-脯胺酸衍生催化劑之設計 33 2-2 有機催化不對稱α-胺化反應之探討（一） 35 2-2-1 溶劑效應 35 2-2-2 添加劑效應 37 2-2-3 催化劑與反應試劑之濃度效應 38 2-2-4 溫度效應 39 2-2-5 取代基效應 41 2-2-6 反應機構探討 42 2-3 有機催化不對稱α-胺化反應之探討（二） 42 2-3-1 催化劑篩選 43 2-3-2 反應條件最佳化之探索 43 2-3-3 取代基效應 45 2-3-4 α,α-雙取代醛類不對稱α-胺化反應之探討 47 2-3-5 反應構探討 50 2-4 有機催化不對稱α-胺化反應在有機合成上之應用 52 2-4-1 合成β-氨基丁酸內酯 52 2-4-2 香茅醛的不對稱α-胺化反應 54 2-5 結論 60 第三章 結果與討論（二） 61 3-1 樟腦-硫尿素-L-脯胺酸衍生催化劑之設計 61 3-2 有機催化不對稱α-胺化反應之探討 63 3-2-1 溶劑效應 64 3-2-2 添加劑效應 65 3-3 有機催化不對稱Michael加成反應 69 3-4 結論 71 第四章 實驗部分 72 4-1 分析儀器及基本實驗操作 72 4-2 實驗步驟與光譜數據 74 參考文獻 94 附錄一 1H-NMR、13C-NMR光譜圖 99 附錄二 變溫1H-NMR、2D-NMR、實驗追蹤1H-NMR 135 附錄三 X-ray 單晶繞射結構解析與數據 147 附錄四 論文發表 167

    1. Ghosh, S., Blumenthal, H.J., Davidson, E. and Roseman, S. J. Biol. Chem. 1960, 235, 1265.
    2. Jukka, L.; Juhani, H.; Tapio, O.; Jukka, G.; Tomi, J J. Med. Chem. 2002, 45, 1379.
    3. McGarvey, G. J.; Hiner, R. N.; Matsubara, Y.; Oh, T. Tetrahedron Lett. 1983, 2733.
    4. McGarvey, G. J.; Williams, J. M. Hiner, R. N.; Matsubara, Y.; Oh, T. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 4943.
    5. Duron, S. G.; Gin, D. Y. Org. Lett. 2001, 3, 1551.
    6. Kridel, S. J.; Axelrod, F.; Rozenkrantz, N.; Smith, J. W. Cancer Res. 2004, 64, 2070–2075.
    7. Richardson, R. D.; Ma, G.; Oyola, Y.; Zancanella, M.; Knowles, L. M.; Cieplak, P.; Romo, D.; Smith, J. W. J. Med. Chem. 2008, 51, 5285.
    8. Najera, C.; Sansano, J. M. Chem. Rev. 2007, 107, 4584.
    9. Weijlard, J.; Pfister, K.; Swanezy, E. F.; Robinson, C. A.; Tishler, M. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 1216.
    10. William, R. M.; Sunclair, p. J.; Zhai, D.; Reibenspies, J. J. Am. Chem. SOC. 1986, 108, 1103.
    11. Mundy, B. P.; Ellerd, M. G.; Frank G. Name Reactions and Reagents in Organic Synthesis, 2nd rd., John Wiley and sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2005, 632.
    12. Lipton, M.; Iyer,M. S.; Gigstad, K. M.; Namder, N. D.; J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4910.
    13. Rueping, M.; Sugimoto, E.; Azap, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2617.
    14. Matt, C.; Wagner, A.; Mioskowski, C. J. Org. Chem. 1997, 62, 234.
    15. Yamada, K.; Harwood, S. J.; Gröger, H.; Shibasaki, M. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 3504.
    16. Palomo, C.; Oiarbide, M.; Halder, R.; Laso, A.; Lo ́pez, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 117.
    17. Fini, F.; Sagarzani, V.; Pettersen, D.; Herrera, R. P.; Bernardi, L.; Ricci, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7975.
    18. Palomo, C.; Oiarbide, M.; Laso, A.; Lo ́pez, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17622.
    19. Yoon, T. P.; Jacobsen, E. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 466.
    20. Xu, X.; Furukawa, T.; Miyabe, H.; Takemoto, Y. Chem.Eur. J. 2006, 12, 466.
    21. Knowles, W. S.; Sabacky, M. J. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1968, 1445.
    22. Fu, Y.; Hou, G.-H.; Xie, J.-H.; Xing, L.; Wang, L.-X.; Zhou, Q.-L. J. Org. Chem. 2004, 69, 8157.
    23. Reetz, M. T.; Li, X. Synthesis 2005, 3183.
    24. Fu, Y.; Guo, X.-X.; Zhu, S.-F.; Hu, A-G.; Xie, J.-H.; Zhou, Q. L. J. Org. Chem. 2004, 69, 4648.
    25. Vineyard, B. D.; Knowles, W. S.; Sabacky, G. L.; Bachman, G. L.; Weinkauff, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5946.
    26. Lee, D.; Kitamura, M.; Hayashi, S.; Tanaka, S.; Yoshimura, M. J. Org. Chem. 2002, 67, 8685.
    27. Kadyrov, R.; Riermeier, T. H.; Dingerd- issen, U.; Tararov, V. I.; Börner, A. J. Org. Chem. 2003, 68, 4067.
    28. Abe, H.; Amii, H.; Uneyama, K. Org. Lett. 2001, 3, 313.
    29. Nolin, K. A.; Ahn, R. W.; Toste, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12462.
    30. Malkov, A. V.; Stoncius, S.; MacDougall, K. N.; Mariani, A.; McGeoch, G. D.; Kocovsky, P. Tetrahedron 2006, 62, 264.
    31. O’Donnell, M. J.; Bennet, W. D.; Wu, S. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2353.
    32. Lygo, B.; Wainwright, P. G. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 8595.
    33. Corey, E. J.; Xu, F.; Noe, M. C. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12414.
    34. Chinchilla, R.; Mazo ́n, P.; Na ́jera, C.; Ortega, F. J.; Yus, M. ArkiVoc 2005, Vi, 222.
    35. Ooi, T.; Kameda, M.; Taniguchi, M.; Maruoka, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9685.
    36. Erdik, E.; Ay, M. Chem. Rev. 1989, 89, 1947.
    37. Coleman, G. H. J. Am. Chem. Soc. 1928, 56, 1193.
    38. Schverdina, N. I.; Kotscheschkow, Z. J. J. Gen. USSR. (Engl. Transl.), 1938, 8, 1825.
    39. Beak, P.; Basha, A.; Kokko, B. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 561.
    40. Beak, P.; asha, A.; Kokko, B. J. Am. Chem. SOC. 1984, 106, 1511.
    41. Paleveda, W. J.; Holly, F. W.; Veber, D. F. Org. Synth. 1984, 63, 171.
    42. Diels, O. Chem. Ber. 1924, 57, 653.
    43. Carpino, L. A.; Terry, P. H.; Crowley, P. J. J. Org. Chem. 1961, 26, 4336.
    44. Evans, D. A.; Britton, T. C.; Dorow, R. L; Dellaria, J. F. J. Am. Soc. Chem. 1986, 108, 6395.
    45. Evans, D. A.; Britton, T. C.; Dorow, R. L; Dellaria, J. F. Tetrahedron 1988, 44, 5525.
    46. Chao, C.-S.; Cheng, C.-K.; Li, S.-H.; Chen, K. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 333.
    47. Karsten Juhl, K.; Jørgensen, A. K. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 2420.
    48. List, B. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5656.
    49. Dahlin, N.; Bøgevig, A.; Adolfsson, H. Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 1101.
    50. Franzn,J.; Marigo, M.; Fielenbach, D.; Wabnitz, T. C.; Jørgensen, K. A. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 18296.
    51. Vogt, H.; Vanderheiden, s.; Bräse, S. Chem. Commun. 2003, 2448.
    52. Baumann, T.; Bächle, M.; Hartmann, C.; Bräse, S. Eur. J. Org. Chem. 2008, 73, 2207.
    53. Liu, X.; Li, H.; Deng, L. Org. Lett. 2005, 7, 167.
    54. Suri, J. T.; Steiner, D.; Barbas, C. Org. Lett. 2005, 7, 3885.
    55. Nishikawa, Y.; Kitajima, M.; Takayama, H. Org. Lett. 2008, 10, 1987.
    56. Hajos, Z. G.; Parrish, D. R. J. Org. Chem. 1974, 39, 1615.
    57. Tzeng, Z.-H.; Chen, H.-Y.; Huang, C.-T.; Chen, K. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 4134.
    58. Thomassigny, C.; Prim, D.; Greck, C. Tetrahedron Lett. 2006, 47, 1117.

    無法下載圖示 本全文未授權公開
    QR CODE