Cu催化不对称合成N-芳基-β-氨基酸酯的研究

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摘要光学纯的手性胺是许多药物、农药和天然产物的关键结构单元，被广泛应用于不对称合成和医药化学领域。催化不对称还原N-芳基-β-氨基酸酯，是一种制备手性胺的有效方法。本文介绍了N-芳基-β-氨基酸酯的合成方法及其结构特点，并探讨了近年来国内外研究小组高活性、高对映选择性不对称还原该类底物的最新进展。50412

　　　Abstract The optically pure chiral amines are important structural units of a class of biologically active and are widely used in the field of asymmetric synthesis and medicinal chemistry. Asymmetric catalytic reduction of the N-aryl-β-amino acid ester is an effective method for a preparation of chiral amines. This article describes the synthesis and structural features of the N-aryl-β-amino acid ester and explores that the high activity, highly enantioselective asymmetric reduction of the latest progress of the class of substrate of the research team at home and abroad in recent years.

毕业论文关键词：手性胺； N-芳基-β-氨基酸酯；对映选择性；催化不对称还原

　　　Keyword: chiral amines; N-aryl-β-amino acid ester; enantioselectivity; catalytic asymmetric reduction

　　　第一章引言........4

　　　第二章实验部分13

　　　2.1 实验仪器和试剂. 13

　　　2.2 N-芳基-β-氨基酸酯的合成. 13

　　　2.3 Cu催化不对称还原N-芳基-β-脱氢氨基酸酯...... 13

　　　第三章结果与讨论.14

　　　第四章结论.36

　　　致谢...37

　　　参考文献...38　　

　　第一章引言

　　在日常生活中，氨基酸应用十分广泛，具有光学活性的β氨基酸同样具有很多的优点，比如这类氨基酸可以用于有机合成、石油化工以及医疗等各方面。同时这类氨基酸也是很多有重要生物化学活性的化合物的手性构建骨架，比如β缩氨酸、β内酰胺[[[] Cole, D-C. Recent stereoselective synthetic approaches to β-amino acid [J]; Tetrahedron. 1994, 50: 9517-9582.]]。而在人类研究对β氨基酸的制备中发现，使用传统的发酵方法不能制得，但是可以通过催化不对称反应来制备，而且人们尤其是一些研究者也开始关注和重视由这类氨基酸制备得到的非天然氨基酸。与此同时，在医疗事业快速发展的时代，手性药物占有越来越大的比重，人们越来越关注手性药物的发展。而N-芳基取代的β氨基酸衍生物在药物研究过程中扮演了十分重要的角色，因为这类衍生物是许多手性药物中间体和天然产物的重要结构单元[[[] (a) Pozza M-F, Zimmermann K, Bischoff S, Lingenhohl K. Electrophysiological characterization of CGP6873OA a N-methyl-D-aspartate antagonist acting at the strychnine-insensitive glycine site[J]. Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2004, 24: 647-670. (b) Zhi L, Tegley C-M, Marschke K-B, Jones T-K. Switching androgen receptor antagonists to agonists by modifying C-ring substituents on piperidino[3,2-g]quinolinone[J]. Bioorg. Med. Chem. Lett. 1999, 9, 1009-1012.]]（如图1）。因此研究人员越来越重视这类衍生物的作用，同时如何在有机合成中研究发展高效制备此类化合物的方法也成为了讨论的热点。

　　　　　图1 用于天然产物和药物的N-芳基取代的β氨基酸衍生物

　　通过先合成N-芳基取代的β烯胺酯，再对这些产物进行催化不对称还原，是制备这些化合物的最直接方法。虽然感觉步骤十分简单，但是实际上可操作性不强。据目前所知，只有张绪穆研究小组采用手性膦和金属铑形成的催化剂，对N-芳基取代的β脱氢氨基酸酯的催化不对称氢化反应进行了研究，而且他们小组的研究成绩十分可观。实验结果显示，反应取得了高达97%的对映选择性[[[] Dai Q, Yang W-R, Zhang X-M. Efficient Rhodium-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation for the Synthesis of a New Class of N-Aryl β-Amino Acid Derivatives[J]. Org. Lett. 2005, 7(23), 5343-5345. ]]。