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近几年来,手性助剂在不对称合成方法学的研究领域中发挥了重要的作用。其中,由Evans报道的噁唑烷酮由于其高效的手性诱导能力,成为了最具代表性的手性助剂之一。但是经典的噁唑烷酮同时也存在着易开环裂解的缺点,为了解决这一问题,研究人员在此基础上开发出来了一种新型手性助剂——噁唑烷-2-苯亚胺,它不仅在反应中结构保持稳定,而且诱导生成的手性产物也表现出更高的立体选择性,因此在不对称合成中得到了越来越多的应用。
另一方面,为了能够更为高效地提纯解脱产物并回收手性助剂,线性聚苯乙烯作为可溶性载体也被越来越多的应用在不对称合成反应中。与固相载体相比,线性聚苯乙烯支载合成保留了固相合成易分离纯化的优点,同时又具有均相反应、反应进程可用常规分析方法检测等优点。
综上,本论文选择以线性聚苯乙烯作为可溶性载体,设计合成了一种新的手性助剂——线性聚苯乙烯支载的噁唑烷-2-苯亚胺,并对其在不对称合成中的应用作了初步地探讨,具体研究内容如下:
首先,归纳总结了噁唑烷酮、噁唑硫酮、噻唑硫酮以及噁唑烷-2-苯亚胺四种手性助剂的合成方法和实际应用,并对线性聚苯乙烯(NCPS)在支载催化剂和手性助剂方面的发展前景做了初步的介绍和说明。
其次,设计了两条实验路线来制备线性聚苯乙烯支载的噁唑烷-2-苯亚胺。在实验路线一中,以L-酪氨酸乙酯为原料,与对氯甲基化苯乙烯结合后,经还原、脱Boc、与PhNCS反应并关环,制得了(S)-4-[4′-(对乙烯基苄氧基)苯基]噁唑烷-2-苯亚胺单体,最后在AIBN的引发下与苯乙烯聚合得到了目标产物。
在合成路线二中,同样以L-酪氨酸乙酯为原料,与溴苄结合后,经还原、脱Boc、与PhNCS反应并关环,得到了(S)-4-[4′-(苄氧基)苯基]噁唑烷-2-苯亚胺,但是脱苄基反应还有待进一步探索。
再次,利用线性聚苯乙烯支载的噁唑烷-2-苯亚胺手性诱导试剂诱导了不对称烷基化反应和Aldol缩合反应。在不对称烷基化反应过程中,线性聚苯乙烯支载的噁唑烷-2-苯亚胺,经丙酰化后,与溴苄发生烷基化反应,最后在苄胺条件下发生解脱反应,成功得到了烷基化产物(R)-2-甲基-N-苄基-苯丙酰胺,ee值为92%。而在不对称Aldol缩合反应过程中,线性聚苯乙烯支载的噁唑烷-2-苯亚胺,经酰化、羟醛缩合后没能得到预计的Aldo1缩合产物。为了分析羟醛缩合失败的原因,我们以(S)-4-苄基噁唑烷-2-苯亚胺为手性助剂,在相同的条件下诱导不对称A1do1缩合反应,但仍然没有得到预计的羟醛缩合产物。对所得的副产物分离纯化后,通过1HNMR和13CNMR分析,我们最终确认了分子结构并推测了其生成的反应机理。
最后,对整个论文工作进行了总结。