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火狐体育全站官网:常见有机小分子催化剂---手性硫脲催化剂

  有机催化是一种利用不含活性金属反应中心的亚化学剂量的有机小分子来对化学反应进行加速的过程。近年来有机小分子催化成为不对称合成研究的热点,有机小分子催化剂具有操作简单、易于获取、价格低廉、可稳定贮藏,环境友好等优点。氢键活化作为小分子合成催化体系中亲电试剂激活的重要途径已引起了有机化学家的广泛关注,手性硫脲催化剂是一种可以提供两个氢键的典型的双功能有机小分子催化剂。硫脲的两个氮上氢原子可以和亚胺,醛,酮,硝基等底物形成两个氢键,增强其亲电性;同时硫脲的手性片段和亲核试剂作用提高对映选择性。

  最常见的是以手性环己二胺为骨架的硫脲催化剂,另外比较常见的是基于天然手性池“核心结构”的硫脲。例如:天然氨基酸结构,鸡金纳碱,糖苷等,脱氢松香胺等。还有易于合成的1,2-二苯乙二胺,手性联萘胺等骨架的硫脲。手性硫脲催化剂在许多不对称有机催化反应中表现出了非常优秀的催化活性,如 strecker反应 、 Michael反应 、 Mannich反应 、 Aza-Henry反应 、 Aldol反应 、 Baylis-Hilman反应 、 Friedel-Crafts反应 、 反转电子的Diels-Alder反应 、串联Michael/环化反应、不对称还原反应,糖苷化反应等等)。

  2003 年,Takemoto小组提出了双活化概念,并设计合成了芳基环己二胺骨架叔胺硫脲用于不对称Michael反应中,并获得了高的对映选择性和反应收率【J. Am. Chem. Soc.,2003, 125, 2672】。此催化剂后续用于硫酚的不对称 Michael反应 和不对称 Mannich反应 也取得很好的效果。利用此类手性硫脲催化的 Michael反应 也被称为 Takemoto不对称Michael加成反应 ,在反应中硫脲通过氢键活化硝基烯烃,而叔胺则活化含有二羰基的丙二酸酯,并且控制了反应底物进攻面,从而提高立体选择性。

  2005年,Wei Wang课题组首先报道了( R )-联萘二胺为骨架的手性硫脲催化剂,并用于催化不对称 Baylis-Hilman反应 【 Org. Lett.2005, 7, 4293】。硫脲的氢键活化羰基,促进联萘上的叔胺进行加成。

  2007年,天津大学马军安课题组利用β-D-葡萄糖制备得到糖骨架的伯胺硫脲催化剂,利用此手性硫脲催化芳基酮对硝基烯烃的不对称 Michael反应 【Org. Lett. ,2007, 9, 923】。此类伯胺硫脲催化剂可以直接和醛酮形成烯胺活化醛酮。

  除了手性环己二胺和金鸡纳碱作为骨架其它的手性胺也可以合成相应的硫脲催化剂并在不对称反应中表现出良好的催化活性。如手性1,2-二苯乙二胺,手性联萘胺,天然脯氨酸衍生物,脱氢松香胺等。

  近期Dongxin Zhang等人报道了利用金鸡纳碱硫脲催化β-酮酯和靛红进行不对称Aldol反应 ,高区域选择性高对映选择性制备δ-羟基-β-酮酯。

  2018年,Xin-Yan Wu课题组报道了β,γ-不饱和酰胺和β,γ-不饱和α酮酯在手性叔胺硫脲(C3)催化下进行高化学选择性高对映选择性(up to 98% ee)的进行烯烃aldol/环化串联反应,制备得到含有手性季碳的5,6-二氢吡喃-2-酮。

  2019年,Jin-Tao Liu课题组报道了利用金鸡纳碱骨架硫脲催化三氟乙醛亚胺和硝基甲烷进行不对称Aza-Henry反应 。

  2019年,Pavel Bobal课题组报道了利用手性联蒽二胺骨架硫脲催化的芳基三氟甲基酮和硝基甲烷的不对称Henry反应 。

  2019年,Marcos H. R.课题组报道了新型硫脲催化的 Baylis-Hilman反应 ,他们在硫脲上引入CF3片段,增强氢键形成能力。

  2018年,Rama K. P.课题组报道了手性硫脲催化的aza-Michael加成反应,反应利用三氮唑作为亲核试剂,具有很好的N-2位选择性。

  2019年,Jiaxing Zhang和Gang Zhao报道了,利用氨基酸衍生的双功能硫脲-鏻盐催化γ-丙二酸取代-α,β-不饱和酯和N-保护芳香醛亚胺进行对映选择性 Mannich反应 。

  2019年,B. V. Subba Reddy课题组报道了利用手性硫脲催化3-吲哚酮-2-羧酸酯和α-氨基砜(直接转化为 N-Boc苯甲醛亚胺)进行不对称不对称Mannich反应 ,高对映选择性(ee, up to 99%)制备得到β-胺基酯。

  2018年,Song Bai等人报道了,金鸡纳碱骨架的手性硫脲催化的不对称Mannich反应 ,在无溶剂条件下,高产率高对映选择性制备β-胺基羧酸酯。

  2019年,Rajesh Chandra课题组报道了金鸡纳碱骨架的手性硫脲催化的非对映选择性Tamura环加成反应。

  2018年,Xiang Wu等人报道了在Ru/手性硫脲催化下,TBHP作为氧化剂,四氢-β-咔啉和烯酮进行不对称Aza-Diels–Alder反应 。

  2019年,周其林和朱守非等人报道了,在手性硫脲和Tp*Cu催化下,卡宾高对映选择性的插入到脂肪胺N-H键,这样成果发布在发表于2019年11月的SCIENCE上。

  2019年,Rambabu Chegondi课题组报道了金鸡纳碱骨架硫脲催化的前手性的环戊烯-1,3-二酮对映选择性去对称化反应。