手性双哌啶酰胺的合成及在共轭加成中的应用

有机化学 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (04): 497-504. 上一篇下一篇

研究论文

手性双哌啶酰胺的合成及在共轭加成中的应用

石乃月，高敬园，张月成*，赵继全

(河北工业大学化工学院天津 300130)

收稿日期:2010-07-15 修回日期:2010-09-26 发布日期:2010-11-23
通讯作者: 张月成 E-mail:yczhang@hebut.edu.cn

Synthesis of Chiral Amides Emodying the Bispidine Framwork and Their Application in 1,4-Addition Reaction

SHI Nai-Yue, GAO Jing-Yuan, ZHANG Yue-Cheng, ZHAO Ji-Quan

(School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130)

Received:2010-07-15 Revised:2010-09-26 Published:2010-11-23

文章分享

摘要/Abstract

以N-苄基-4-哌啶酮、异丙胺为初始原料, 经双Mannich反应、Wolf-Kishner还原、Pd/C脱苄基一系列反应得到3-异丙基-3,7-二氮杂双环[3.3.1]壬烷(9)|化合物9再与4个叔丁氧羰基(Boc)保护的L-氨基酸反应生成相应酰胺, 然后脱Boc保护基得到四个新的手性双哌啶α-氨基酰胺化合物12a～12d. 它们与Ni(acac)₂结合形成配合物, 用作二乙基锌对α,β-不饱和酮的不对称1,4-加成反应的催化剂. 考察了手性配体的空间结构、配体与镍源的比例及用量、反应溶剂和反应温度对反应选择性的影响. 在优化的反应条件下, 即: 以乙腈为溶剂, 12c (20%)为手性配体, 7%的乙酰丙酮镍为催化剂, 二乙基锌与查尔酮的物质的量比为1.5∶1, 二乙基锌(150%)与查尔酮1,4-共轭加成反应产物的收率为87%, 对映体过量值(ee)为77%. 探讨了产生不对称加成反应的原因.

关键词: N-苄基-4-哌啶酮, 双哌啶, 氨基酸, 二乙基锌, 手性酰胺, 不对称1,4-共轭加成

3-Isopropyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonane 9 was conveniently synthesized from N-benzyl- 4-piperidinone and isopropyl amine via double Mannich reaction, Wolff-Kishner reduction, debenzylation through Pd/C catalyzed hydrogenation. Subsequently, compound 9 was reacted with four N-tert-butoxycarbonyl-L-amino acids, followed by deprotection of tert-butoxycarbonyl group, to generate four new chiral α-amino amide ligends 12a～12d. They were used in Ni-catalyzed enantioselective 1,4-conjugate addition of diethyl zinc to α,β-unsaturated ketones. The effects of steric properties of chiral ligands, molar ratio of chiral ligand to nickel source, loading amount of ligand, solvent and temperature on 1,4-conjugate addition were investigated. Under the optimized conditions: MeCN as solvent, 12c (20 mol%) as ligand, Ni(acac)₂(7 mol%), Et₂Zn (150%), a yield of 87% and an enantioselectivity of 77% were obtained, respectively. The possible mechanism for the asymmetric addition reactions was discussed.

Key words: N-benzyl-4-piperidinone, bispidine, amino acid, diethyl zinc, chiral amide, enantioselective 1,4-conjugate addition

引用此文

石乃月, 高敬园, 张月成, 赵继全. 手性双哌啶酰胺的合成及在共轭加成中的应用[J]. 有机化学, 2011, 31(04): 497-504.

SHI Nai-Yue, GAO Jing-Yuan, ZHANG Yue-Cheng, ZHAO Ji-Quan. Synthesis of Chiral Amides Emodying the Bispidine Framwork and Their Application in 1,4-Addition Reaction[J]. Chin. J. Org. Chem., 2011, 31(04): 497-504.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

1 Johnson, T. A.; Curtis, M. D.; Beak, P. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1004.

2 Kerrick, S. T.; Beak, P. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9708.

3 Mandal, S. K.; Jensen, D. R.; Pugsley, J. S.; Sigman, M. S. J. Org. Chem. 2003, 68, 4600~4603.

4 Denmark, S. E.; Nakajima, N.; Nicaise, O. J. C. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8797 ~8798.

5 Lesma, G.; Pilati, T.; Sacchetti, A.; Silvani, A.; Tetrahedron: Asymmetry. 2008, 19, 1363~1366.

6 McGrath, M. J.; O’Brien, P. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16378～16379.

7 Liu, J.; Yang, Z. G.; Wang, Z.; Wang, F.; Chen, X. H.; Liu, X. H.; Feng, X. M.; Su, Z. S.; Hu, C. W. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5654～5655.

8 Gallagher, D. J.; Wu, S. D.; Nikolic, N. A.; Beak, P. J. Org. Chem. 1995, 60, 8148～8154.

9 Spieler, J.; Huttenloch, O.; Waldmann, H. Eur. J. Org. Chem. 2000, 391～399.

10 De Vries, A. H. M.; Imbos, R.; Feringa, B. L. Tetrahedron:Asyrametry. 1997, 8, 1467～1473.

11 Ikunaka, M.; Matsumoto, J.; Nishimoto, Y. Tetrahedron: Asymmetry. 2002, 13, 1201～1208.

12 Zeng, X.-C.; Xu, S.-H.; Li, Y.-Q.; Shi, W.-B.; Deng, Q.-Y. Chinese Journal of Organic Chemistry 2004, 24, 802~805(in Chinese).

(曾向潮, 徐石海, 李毅群, 施文兵, 邓芹英,有机化学, 2004, 24, 802~805.)

13 Berlin, K. D.; Scherlag, B. J.; Clarke, C. R. US 5110933, 1992.

14 Han, G.-D.; Ma, Y.-Y. Chinese Journal of Organic Chemistry 2009, 29, 1001~1017（in Chinese）.

(韩广甸, 马兆扬, 有机化学, 2009, 29,1001~1017.)

15 Smissmant, E. E.; Ruenitz, P. C. J. Org. Chem. 1976, 41, 1593～1597.

16 Bolm,C.; Ewald,M.; Felder,M. Chem.Ber. 1992, 125, 1205.

17 Soai, K.; Yokoyama, S.; Hayasaka, T.; Ebihara. K. J. Org. Chem. 1988, 53, 4148~4149.

18 De Vries, A. H. M.; Jansen, J. F. G. A.; Feringa, B. L. Tetrahedron. 1994, 50, 4479～4491.

19 Escorihuela, J.; Burguete, M. I.; Luis, S. V. Tetrahedron Letters. 2008, 49, 6885~6888.

20 (a) Shintani, R.; Fu, G. C. Org. Lett. 2002, 4, 3699~3702.

(b) Wan, H. H.; Hu, Y. C.; Liang,Y. X.; Gao,S.; Wang, J. W.; Zheng, Z.; Hu, X. Q. J. Org. Chem. 2003, 68, 8277~8280.

21 (a) Corey, E. J.; Naef, R.; Hannon, F. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 7114~7116.

(b) Degrado, S. J.; Mizutani, H.; Hoveyda, A. H. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123,755~756.

22 Ullenius, C.; Christenson, B. Pure, Appl, Chem. 1988, 60, 57.

[1]	上官豪若, 黄平, 戴振亚, 王平. β-巯基氨基酸的合成与应用[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3089-3097.
[2]	周章涛, 王杨, 程冰心, 叶伟平. [RuCl(p-cymene)-(S)-BINAP]Cl催化不对称合成反式-3-氨基-双环[2.2.2]辛烷-2-甲酸乙酯[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2961-2967.
[3]	董思凡, 李昊龙, 秦源, 范士明, 刘守信. 氨基酸作为瞬态导向基在碳氢键活化反应中的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2351-2367.
[4]	王永玲, 张铁欣, 张栩铭, 孙晗扬, 冷津瑶, 李亚明. 可见光催化N-芳基乙醛酸亚胺脱羧烷基化合成非天然氨基酸衍生物[J]. 有机化学, 2023, 43(12): 4284-4293.
[5]	李娜, 谭啸峰, 杨晴来. 肠道微生物菌群成像标记策略及其应用的研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(5): 1375-1386.
[6]	胡家榆, 祝志强, 谢宗波, 乐长高. 可见光诱导α-氨基酸衍生物脱羧偶联反应研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(4): 978-1001.
[7]	王婷, 陈景超, 王轮, 王喆婷, 樊保敏. 甲醇为氢源的α-芳基亚胺酸酯不对称转移氢化反应[J]. 有机化学, 2022, 42(11): 3693-3703.
[8]	王娜娜, 徐敬成, 梅海波, Hiroki Moriwaki, Kunisuke Izawa, Vadim A. Soloshonok, 韩建林. 电化学合成氨基酸类化合物的研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(8): 3034-3049.
[9]	盛力, 高浩凌, 吴旭锋, 范钢, 刘鹏程. 铑/(2S,2'S,3S,3'S)-3,3'-二叔丁基-4,4'-二甲氧基-2,2',3,3'-四氢-2,2'-联苯并[d][1,3]草酰膦(MeO-BIBOP)催化的不对称还原烯胺合成(R)-3-叔丁氧羰基氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸[J]. 有机化学, 2021, 41(5): 2105-2111.
[10]	张璐, 刘爱芹, 刘华铮, 万仁忠, 孙书涛, 刘磊. 基于化学和对映选择性转移氢化的β,γ-炔基α-氨基酸酯的催化不对称合成研究[J]. 有机化学, 2020, 40(9): 2904-2911.
[11]	卫亮, 肖露, 胡远征, 汪昨非, 陶海燕, 王春江. 金属化亚甲胺叶立德在手性非天然α-氨基酸合成中的应用研究进展[J]. 有机化学, 2019, 39(8): 2119-2130.
[12]	高粟繁, 张艳春, 李家明, 张斌, 杨雨, 胡孟奇. 新型苯丙烯酰氨基酸化合物的设计合成及生物活性[J]. 有机化学, 2019, 39(7): 1953-1961.
[13]	蔡瀚, 欧阳昆冰, 阳年发. 手性联萘酚聚合物在不对称环氧化反应中的应用[J]. 有机化学, 2019, 39(5): 1456-1459.
[14]	周安西, 周晓菲, 毛刘量, 郑大贵, 祝显虹, 陈宗保. 在含水介质中铜催化交叉氧化偶联反应合成β-酰基-α-氨基酸衍生物[J]. 有机化学, 2019, 39(4): 1070-1078.
[15]	王志鹏, 李曼, 李珲, 刘志华, 李影, 郑基深. 赖氨酸翻译后修饰蛋白质的化学(半)合成及其应用[J]. 有机化学, 2018, 38(9): 2400-2411.

手性双哌啶酰胺的合成及在共轭加成中的应用

Synthesis of Chiral Amides Emodying the Bispidine Framwork and Their Application in 1,4-Addition Reaction

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用此文

分享此文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

相关统计

本文评价