Page 48 - 《精细化工》2020年第8期
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·1546· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
trans-异构体物质的量)×100%,下同〕得到 trans- CO 2 Et 有较强的吸电子能力有关。此外,也可能与
异构体。然而,当芳环位阻较大时,反应需要更长 所选用的催化剂或添加剂的结构、电子效应或空间
时间才能完成,且反应产率有所降低。 效应有关。
通常来讲,trans-异构体由于取代基位于环的两
侧,分子的内能较低,合成时比较容易获得。然而,
cis-异构体分子内位阻较大,内能相对较高,制备难
度较大。LANFRANCHI 课题组 [30] 研究发现,当采
用 Na 2 S 为亲核试剂,K 2 HPO 4 水溶液为碱,反应温
度升至 55 ℃时,以非常高的立体选择性(de 值
随后,苏州大学王兴旺课题组 [33] 对 N 原子无取
75%~96%)得到分子内能相对较高的 cis-异构体。
代基氧化吲哚的双 Michael 加成反应进行了探索,
该研究巧妙地实现了在相似的反应条件下,两种不
经过细致的筛选分析发现:当以奎宁衍生的伯胺为
同异构体的高选择性制备。还研究发现,在特定条
催化剂,以摩尔分数 40% Boc-D-苯甘氨酸为添加
件下能实现 trans-异构体到 cis-异构体的转变。 剂,甲苯为溶剂时,该不对称双 Michael 加成反应
能顺利进行,且得到 53%~98%的产率,9∶1~20∶1
的 dr 值和 72%~99%的对映选择性。该研究不仅探讨
了 13 个具有不同取代基 1,4-戊二烯-3-酮的反应活
性,还实现了 9 个不同取代基的氧化吲哚的反应,即
便是多取代氧化吲哚(如 5,6-二氟氧化吲哚、7-甲基
2.3 合成螺环氧化吲哚类化合物 -5-氯氧化吲哚)也能获得非常好的反应效果。本研
氧化吲哚及其衍生物是一类重要的生物碱化合 究克服了氧化吲哚氮原子必须进行保护的缺陷,提高
物,其中很多分子具有抗肿瘤、抗病毒及治疗疟疾 了化学反应的效率。即使有活泼氢存在时,反应也能
等生物活性 [31-32] 。氧化吲哚合成砌块的催化不对称 发生,一方面可能是因为奎宁衍生的伯胺催化剂催化
转化是构建螺环手性氧化吲哚类化合物的重要方 活性更高,氧化吲哚氮原子不需要活化;另一方面,
法。由于氧化吲哚 3-位亚甲基邻位只有一个酰基的 可能与添加剂(Boc-D-苯甘氨酸)的酸性相匹配有关。
吸电子作用,其活性远小于上述的丙二腈、硝基甲
烷、NaHS 和 Na 2 S,因此,其与 1,4-戊二烯-3-酮类
化合物的双 Michael 加成反应难度较大。2011 年,
中科院成都有机化学研究所王立新课题组 [11] 在该研
究方向进行了深入的研究,经过对催化剂的广泛筛
选,首次实现了 1,4-戊二烯-3-酮类化合物(20)与
N-取代氧化吲哚的不对称双 Michael 加成反应,以
摩尔分数 20%的金鸡纳碱衍生的伯胺为催化剂,以
摩尔分数 40%(S)-联萘酚衍生的手性磷酸为添加剂,
于 30 ℃反 应 96 h , 以中等到 较高的产 率
(22%~98%)和优秀的对映选择性(83%~98% e.e.
值)得到了一系列螺环氧化吲哚类化合物,开创性 2012 年,王立新课题组 [34] 又以手性 1,2-环己二
地提供了一种高效构建光学纯螺环氧化吲哚衍生物 胺衍生的单酰亚胺为催化剂实现了 1,4-戊二烯-3-酮
的方法。实验发现,氧化吲哚氮原子上的取代基对 类化合物 与 N-Boc 保护氧化吲 哚的不对称 双
反应有较大影响,当取代基为 Boc(叔丁氧基羰基) Michael 加成反应,以 20%~98%的产率和 36%~89%
或 CO 2 Et 时,反应效果较好;当氮原子上无取代基 的对映选择性得到一系列手性螺环氧化吲哚类化合
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或苄基取代时,反应不能发生,这可能与 Boc 或 物。实验发现,当 R 与 R 相同时,产物的立体选