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光学活性氨基酸由于在食品、医药、添加剂以及化妆品行业的广泛应用而一直受到化学家们的青睐,其合成方法也一直受到广泛关注。对于含有两个以上手性中心的目标产物而言,合成方法中较为引人注目的是利用Evans手性助剂的合成法,此方法是应用手性助剂控制引入基团的立体选择性而产生手性中心,具有反应立体选择性高、易于回收等特点。
本文设计了以硝基为潜在氨基不对称合成α-氨基酸的路线方法。首先,由丙二酸142和糠醛143缩合生成糠醛烯酸144,之后与手性助剂141b在正丁基锂和三乙胺作用下反应得到酰化产物145,再对145进行硝化,拟在羰基α-位引入硝基,对硝基进行还原而完成α-氨基酸的合成。但在硝化反应后,对硝化产物进行NMR和单晶结构研究时,发现未得到烯烃双键上硝基取代的化合物146,而得到了呋喃环上取代的硝基化合物148,由于硝基未取代在路线设计的位置,通过这种把硝基作为潜在的氨基来合成α-氨基酸未取得成功。
本文又设计了以氰基为潜在氨基对β-氨基酸的不对称合成研究。从氰基乙酸149出发,以手性助剂(R)-4-苯基-噁唑烷-2-酮14la为不对称诱导助剂对反应的立体选择性进行摔制,先由氰基乙酸149与手性助剂14la反应得酰化产物150,之后150再与苯甲醛151通过Aldol缩合得迈克尔加成受体152a,迈克尔加成受体再分别与乙基,丙基、异丙基、仲丁基、环戊基、环己基、环己基甲基、苄基、萘基等格氏试剂发生不对称Michael加成,得到不同选择性的具有两个手性中心的Michael加成产物(153a-153i),所得产物大部分非对映选择性较高(d.e.>80%),且产率较高(35%-65%)。其中,环戊基及环己基的加成产物(153e,153f)为立体专一性的(d.e.=100%)。
此外,本文还做了Michael加成产物的动力学研究,柱层析所得的产物构型有翻转的情况,且放置时间越长,翻转的构型也越多,即混合构型趋向于向一种构型变化,说明了不同的取代基对化合物的稳定性有一定的影响。文中还对迈克尔加成的受体152a进行了合成方法的研究,发现不同的反应顺序得到不同构型的152a和152b,且在苯硫酚作用下,152a有转化为152b的现象。
本文中产物及中间体的结构均得到IR,1H NMR,13C NMR和MS等波谱数据的证实。文中的硝化产物148,中间体150和152a,152b及Michael加成产物153a-153i是文献未报道的新化合物.