手性叔胺衍生物的合成及其催化不对称Knoevenagel反应的研究

Knoevenagel condensation is among one of the most important organic reactions. To develop an asymmetric version of this reaction via dynamic kinetic resolution of a-branched racemic aldehydes, we developed a series of chiral tertiary amine catalysts. Through structural modification of these catalysts, the catalytic activity and enantioselectivity of Knoevenagel condensation was expected to be improved. Our research will also focus on the revealing of catalytic reaction mechanism and the influence of catalyst structure on effect of dynamic kinetic resolution. Through our research, mechanism of tertiary amine catalyzed asymmetric Knoevenagel condensation was expected to be established, and our research will also features a further development of this type of asymmetric catalysis.

Knoevenagel反应是一类很重要的有机反应，本项目针对该反应难以构建手性分子和产物构型动力学拆分效果不明显的问题，采用手性叔胺作为不对称Knoevenagel反应的催化剂，利用Knoevenagel反应的叔胺催化机理，通过各种有机反应修饰手性叔胺分子以提高手性叔胺的催化性能。利用诱导效应提高Knoevenagel反应动力学拆分的效果。本项目将探索手性叔胺催化不对称Knoevenagel反应的催化机理，揭示反应过程中手性叔胺催化性能产生的基本规律，阐明催化剂的空间构型对反应进行动力学拆分的影响机制。通过本项目的研究，将进一步建立和完善不对称Knoevenagel反应过程中的反应机理，促使催化过程的研究向纵深方向发展，为不对称Knoevenagel反应的发展起到积极的推动作用。

Knoevenagel反应是一种广泛的用来增长碳链形成新的C-C键的反应，被应用到多种化合物的合成过程中，是有机合成中具有重要应用价值的反应。此反应通过醛或酮这种含有羰基的化合物与含有活泼亚甲基的化合物在碱性条件下作用，生成新的含有不饱键化合物产物。Knoevenagel反应虽然有着广阔的研究背景和广泛的应用价值，但是，对于不对称Knoevenagel反应却鲜有报道。.本项目以各种手性氨基酸和手性环己二胺为原料，制备了多种手性氨基酸叔胺小分子化合物，以此作为催化剂催化不对称Knoevenagel反应，并对催化效果进行了一定的研究和讨论。.首先，报道了合成手性叔胺催化剂的方法。经过N-保护、酰化、脱保护、N-烷基化和还原（或先还原）等反应过程，高效的合成了手性叔胺化合物。通过MS，HNMR，CNMR等手段对所得化合物进行了结构表征。.其次，以苯丙酮及其衍生物为原料通过Darzen缩合和Corey环氧化这两种较为简单高效的方法进行不对称Knoevenagel缩合反应底物2-苯基丁醛及其衍生物的制备。通过单因素实验筛选最佳反应条件，提高反应产率缩短反应时间，产物结构通过HNMR手段进行表征。.最后，以合成的手性叔胺化合物为催化剂，催化不对称Knoevenagel反应，以2-丙基丁醛和丙二酸二乙酯的反应为模板，通过对反应催化剂种类及用量，反应温度，溶剂的种类及用量，反应时间的单因素实验确定了反应的最优条件。在此最佳条件下进行反应底物拓展进行不对称Knoevenagel缩合反应，合成了多种缩合产物。反应产物经过1H-NMR，13C-NMR和手性HPLC进行了表征。.本项目探索了手性叔胺催化不对称Knoevenagel反应的催化机理，揭示了反应过程中手性叔胺催化性能产生的基本规律，阐明了催化剂的空间构型对反应进行动力学拆分的影响机制。通过本项目的研究，进一步建立了和完善了不对称Knoevenagel反应过程中的反应机理，为不对称Knoevenagel反应的发展起到积极的推动作用。