论文部分内容阅读
Betti碱(1)是一种非天然的1，3-氨基酚化合物，非消旋Betti碱(S-1和R-1)及其衍生物作为一种手性配体已经在不对称催化中表现出良好的手性诱导功能。但是，Betti碱作为手性辅助合成试剂用于手性含氮杂环化合物及其具有生物活性的天然产物的合成研究在文献中尚未见报道。
本文通过设计并合成了基于Betti碱的手性辅助合成试剂，发现了一种可以一步获得光学纯的2,5-二取代吡咯烷及2，6-二取代哌啶的新的合成方法，成功地合成了一系列具有光学活性的取代含氮杂环化合物，还完成了天然生物碱(-)-Dihydropinidine的全合成。
第一章以手性Betti碱为原料，设计并合成了Bt取代的五、六和七元环胺并[2，1-b][1，3]噁嗪中间体(2，90-93％)，通过2与NaCNBH3和LiAlH4发生的选择性还原，分别得到不含Bt取代的环胺并[2，1-b][1，3]噁嗪中间体(3，72-83％)和手性1-(α-环胺基苄基)-2-萘酚(4，89-94％)。实验结果表明，选择性还原过程中，产物很好地保持了原有的立体构型和光学纯度。
第二章以2b为手性辅助合成试剂，通过低温条件下的格氏反应，高产率地得到烷基或芳基单取代的六元环胺并[2，1-b][1，3]噁嗪中间体(5)。化合物5经过还原可打开C-O键得到单取代的手性氨基酚化合物1-[α-(2-取代环胺基)苄基]-2-萘酚(6，78-92％)。通过2b和5烷基化反应，可合成双取代的手性配体1-[α-(2，6-二取代环胺基]苄基]-2-萘酚(7)，化学和光学产率最高可达到84％和99％ee。化合物6和7既可用作手性配体，也可通过氢解生成2-取代或2,6-二取代的哌啶，以及含类似结构的天然化合物。例如：我们应用三步反应合成了天然生物碱(-)-Dihydropinidine，总产率为45％，光学纯度在99％以上。
第三章研究发现了一步得到光学纯2,5-二取代吡咯烷的新合成方法，并由此合成了一系列2，5-二取代吡咯烷(8)，化学及光学纯度可达88％和99％ee。通过控制反应条件，以2a为手性辅助合成子，合成了一系列α，α’-二取代吡咯烷基的Betti碱衍生物的手性配体(9)。化学和光学产率分别为64-91％和94-99％ee。对比不同位阻的R基在Bt取代和C-O键加成开环时的立体化学以及副产物10的构型变化，提出了合理的反应机理。
第四章分离和鉴定了化合物2b合成过程中生成的副产物11。通过与其它氨基醇的比较，说明了偶联产物11的形成条件和反应机理。通过优化反应条件，使之成为主产物，产率可达90％。研究还发现，在路易斯酸的催化下，化合物2b间的偶联有2，3’-和2，2’-两种方式，化合物11和12分别占55％和54％。偶连反应产物11和12分别为手性取代2，3’-和2,2-联二哌啶化合物提供了一条便捷的合成途径。