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自2004年,Akiyama和Terada等课题组首次报道了手性BINOL衍生磷酸作为一类强的Brensted酸催化剂在不对称Mannich反应中的应用以来,手性磷酸在催化不对称氢转移、还原胺化反应、Friedel Crafts反应、Pictet-Spengler反应、Aza Diels-Alder反应等一系列重要的有机合成反应都有广泛的应用。近年来,手性磷酸作为有机催化剂在不对称合成反应中的应用研究成为有机化学研究领域中的一个热点。
手性β-氨基醇类衍生物在手性药物分子合成、不对称有机合成、以及复杂天然产物合成中的具有广泛的应用。因此,高效合成光学纯的β-氨基醇类衍生物具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文结合文献报道的手性磷酸类Brφnsted酸的催化应用,采用三种不同方法合成出10个3,3′-双取代的(S)-BINOL类磷酸(C1-C10)。在相关文献的基础上,本文发展了一条新的合成的3,3′-双(3,5-二芳基)取代的(S)-BINOL类手性磷酸的方法。采用该方法合成了催化剂C5,C7及C8,其中,催化剂C7的合成还未有文献报道。
本文用上述10个手性磷酸(C1-C10)作为有机催化剂,并研究其在以2-对甲氧苯氧基芳基(烷基)酮类化合物为底物的不对称催化氢转移还原胺化反应中的应用。实验结果表明,催化剂C9(R=9-anthryl)对该类反应具有较好的催化效果,实现了中等到好的收率(65-75%)和立体选择性(52-78%ee);如在催化以1-(2,5-二甲苯基)-2-(4-甲氧苯氧基)乙酮为底物的还原胺化反应中,产物的立体选择性也能达到77%ee,从甲醇一次结晶后产物达到99.5%ee纯度。该方法为合成光学活性的β-氨基醇类化合物提供了一个简捷的途径。