不对称催化的C-N形成反应及手性季碳中心构建

Optically active nitrogen-containing compounds, eg. chiral unnatural amino acid, triazolines and 1,3-diamines, are very important molecules. Based on our continuing interests in asymmetric catalysis and our systematic work on the chiral aminations, some new asymmetric amination protocols between alkylthriazolinedione (RTAD)/azodicarboxylates (DEAD) and branched aldehydes catalyzed by simple primary amines, ɑ,ɑ-keto ester, halo-ketones, 1,3-dipolar cycloaddition of azomethine ylides, and allylic amination of nitroolefins will be studied. Through systematic devises and studies of catalysts, asymmetric reactions, it is possible to provide some new strategies and methods for the constructions of chiral quaternary carbon centers (ɑ,ɑ-disubstituted amino acids, amino alcohols, amino aldehydes), triazolines, chiral 1,3-diamines and their analogues and further possibilities to provide diversity of chiral leading compounds eg . chiral unnatural amino acids, triazolines and other chiral "building blocks" for new drug screenings.

含氮化合物是一类非常重要的有机分子，如非天然手性ɑ-氨基酸，特别是手性季碳氨基酸、三唑类杂环化合物、手性1,3-二胺等。我们以偶氮羧酸酯（4-取代-3H-1,2,4-三唑啉-3,5-二酮（RTAD）及偶氮二羧酸酯（DEAD）为氮源，在本课题组现有工作基础上，对简单非官能化伯胺催化的支链醛的不对称氨化反应、有机小分子催化的ɑ-取代酮酸酯及多卤代酮的不对称氨化反应、甲亚胺叶立德与偶氮羧酸酯的1,3-偶极环加成反应以及硝基烯烯丙位的不对称氨化反应进行系统的研究，同时将发展的方法用于合成ɑ,ɑ-二取代氨基酸（醇、醛）、L-甲基（卡比）多巴、乌苯美司等季碳手性药物、三唑类手性杂环化合物、手性1,3-二胺等，通过新反应、反应底物与手性催化剂的设计、控制、反应规律以及应用扩展等系统研究，为这几类化合物的合成提供新的思路与方法，同时也可为生命科学研究提供更多结构多样的多功能"手性砌块"及为药物筛选提供更多

含氮化合物是一类非常重要的有机分子，如非天然手性α--氨基酸，特别是手性季碳氨基酸。我们在本课题组现有工作基础上，深入系统地研究了位阻支链醛和偶氮二羧酸酯的不对称胺化反应，成功开发了多种新型、高效的有机小分子催化剂，包括手性酰亚胺伯胺催化剂和简单的手性伯胺萘乙胺，高收率（99%）、高对映选择性（98% ee）地构建了一系列含有手性季碳中心的含氮类化合物。结合实验，通过计算化学分别对不同催化体系的催化机理进行了探讨和研究，为深入透彻研究支链醛的不对称胺化反应及设计新催化体系奠定了理论基础。同时首次利用手性叔胺硫脲类催化剂实现了α-酮酸酯的不对称胺化反应，胺化产物经过还原，以90%收率及93% ee的对映选择性得到了含有两个连续手性中心的β-羟基氨基酸衍生物，这些化合物通过简单转化就可以获得手性β-羟基氨基酸。该方法是构建系列α-非天然手性氨基酸及其衍生物的重要方法，同时也是构建α-羟基-β-氨基酸的有力手段。通过新反应、反应底物与手性催化剂的设计、控制、反应规律以及应用扩展等系统研究，为α, α-二取代氨基酸（醇、醛）、α-羟基-β-氨基酸、L-甲基（卡比）多巴、乌苯美司等季碳手性药物的合成提供新的思路与方法，同时也可为生命科学研究提供更多结构多样的多功能"手性砌块"及为药物筛选提供更多候选分子。