查尔酮参与的不对称Michael加成反应研究进展_江银枝(1)

CHEMICAL RESEARCH中国科技核心期刊hxyj@henu.edu.cn

查尔酮参与的不对称Michael加成反应研究进展

江银枝,周 俊

(浙江理工大学化学系,浙江杭州310018)

*

摘 要:综述了近十年来,金鸡纳碱、硫脲、手性离子液体、季铵盐、脯氨酸和葡萄糖类衍生物等有机小分子在催化查尔酮的不对称Michael加成反应中的应用.有机小分子催化的机理大部分都是通过氢键、离子键等与底物相互作用而使其有较好的对映选择性.

关键词:有机小分子;查尔酮;不对称Michael加成中图分类号:O622.4

文献标识码:A

文章编号:1008-1011(2010)06-0100-05

Organo-catalyzedEnantioselectiveMichaelAdditiontoChalcone

JIANGYin-zhi,ZHOUJun

(ChemistryDepartment,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou310018,Zhejiang,China)

*

Abstract:Organo-catalyzedasymmetricMichaaeladditiontochalconeinthisdecadehasbeenre-viewed.Themechanismofthecatalysisinteractionwiththesubstancemayusuallybethroughthehydrogenbondorionicbond.

Keywords:organo-catalyst;chalcone;enantioselectiveMichaeladdition

查尔酮是黄酮类化合物的一种,具有抗炎症、杀菌、除草等功效,因此对查尔酮的研究成为医药、食品等领域的一个重要课题.大多数药物都具有手性,且构型的不同可能表现出不同的药理活性,故对手性的控制意义显得尤为突出.近年来,不对称催化已经成为合成手性分子的一个重要手段.发展得较早的是手性配体与稀土或过渡金属联合催化,但是由于金属离子的引入使得后处理时残余的金属不容易除去,不利于在制药领域的工业化生产.

有机小分子催化因其不含金属、非常稳定、价廉易得、无毒性、易于回收等,在近几十年来越来越受到人们的关注,并取得了迅猛的发展.有机小分子通过与亲核或亲电试剂形成氢键、离子键或共价键,起到催化剂和手性试剂的作用[1].Michael加成是有机合成中构建C-C键的重要反应之一,因此一直是有机合成化学家感兴趣的研究课题[2].本文作者就近十年来查尔酮参与的不对称Michael加成反应中使用的有机小分子催化剂进行了综述.

1 有机小分子催化剂研究进展

1.1 金鸡纳碱

1981年,Wynberg等首次将天然的金鸡纳碱应用于Michael加成(Scheme1).自从Corey等地将金鸡纳碱用于不对称双羟基化反应以来,其在不对称合成中的应用越来越受到重视.

[3]

[4]

成功

收稿日期:2010-07-06.

基金项目:国家自然科学基金资助项目(20901067);浙江省自然科学基金资助项目(Y4080342).

作者简介:江银枝(1973-),女,副教授,博士,研究领域:有机化学、配位化学,药物化学.E-mail:jiangyinzhi2003@yahoo.com.cn.

第6期江银枝等:查尔酮参与的不对称Michael加成反应研究进展 101

2006年,Li等[5]分别以金鸡纳碱化合物1、2、3催化查尔酮与硫代酸的Michael加成反应,产率>91%,但ee值几乎为零.2007年,Gu等利用金鸡纳碱化合物4催化A-氰基乙酸乙酯与查尔酮的Michael加成反应,产率为78%,ee值为72%.2008年,Deng等分别将金鸡纳碱化合物5、6、7应用于丙二氰与查尔酮的不对称Michael加成中,发现化合物5在DCM和TFA中催化的产率为93%,ee值为95%,发现化合物5可以作为双功能催化剂.2009年Xie等[8]也报道了类似的反应.

[7]

[6]

Wang等[9]分别以金鸡纳碱化合物2、7催化2(5H)-呋喃酮与查尔酮的不对称Michael加成反应,ee值分别为60%和68%.Wang等首次以苯并三唑为亲核试剂对查尔酮进行不对称Michael加成,考察了查尔酮上不同取代基对产率和ee值的影响.

此外,Scettri等[11]首次在无溶剂条件下利用化合物1、2、3、7、8、9催化苯胺与查尔酮的不对称Michael加成,但ee值普遍不高.

[10]

1.2 手性硫脲

2005年,Tibor等[12-13]分别以化合物10、11催化硝基甲烷与查尔酮的不对称Michael加成反应(Scheme2),发现化合物10a、10b、11a手性诱导效果较好,ee值为89%~98%.

2006年,Wang等[14]研究了10a、12、13催化硫代酸与查尔酮的不对称加成,ee值为33%~65%.2007年,Gu等

[6]

使用了三种硫脲化合物10b、14、15催化A-氰基乙酸乙酯与查尔酮的不对称Michael加成反应.

Biddle等

[15]

利用硫脲化合物10a、12、16催化查尔酮合成了手性黄酮(Scheme3).ee高达92%.

[16]

最近,匈牙利学者Pham等使用10a、10b催化氰甲基亚磷酸二乙酯与查尔酮的不对称共轭加成时,发现在含氧原子的溶剂中,由于氧的存在阻碍了过渡态中氢键的形成,从而导致使用此类溶剂时产物的ee

102化 学 研 究2010年

值很低.2010年,Wang等[9]考察了化合物17a、17b、17c、17d催化2(5H)-呋喃酮对查尔酮的不对称M-ichael加成反应,发现17b由于三氟甲基的引入使得胺基的酸性和形成氢键的能力加强,其产物ee值为77%,但产率低;同时发现LiOAc和C-丁烯羟酸内酯的加入,使得产率达到92%,且ee值不变.

1.3 手性离子液体

2005年,Wang等[17]利用手性离子液体18、19、20、21、22、23催化丙二酸二乙酯与查尔酮的不对称M-ichael加成反应(Scheme4).发现21的催化活性较22高,产率\\90%,ee为10%~25%.

Wang等使用离子液体24催化查尔酮与环己酮的不对称Michael加成反应,发现通过改变溶剂,产物构型可发生翻转.1.4 季铵盐

2000年,Corey等

[19]

[18]

使用25有效地催化了苯乙酮和查尔酮的不对称加成反应(Scheme5).

Ooi等与Dere等使用化合物26、27催化丙二酸二乙酯与查尔酮的Michael加成反应,发现产率高达94%~99%.化合物26的产物手性选择性较好,ee值可达85%~94%.2006年,Cho等[22]研究了化合物28、29催化的丙二酸二酯与查尔酮的不对称Michael加成反应,发现28a的产物手性选择性较好,ee为45%~70%.

1.5 脯氨酸

Wang等[23]和Xu等[24]研究了化合物30、31、32催化环酮与查尔酮的不对称加成,发现ee值为73%~100%.

2007年,Kumar等

[25]

[20][21]

使用L-脯氨酸催化了硫醇(酚)与查尔酮的不对称Michael加成,产率为80%~

第6期江银枝等:查尔酮参与的不对称Michael加成反应研究进展 103

98%,但ee值[39%.

除了上述五类化合物作为查尔酮参与的Michael不对称加成催化剂外,Suresh与Torke等

[26-29]

研究了

葡萄糖类化合物催化硝基烷烃与查尔酮的不对称Michael加成反应.产率为90%~100%,ee值为58%~65%.Allingham等[30]使用化合物33催化2-硝基丙烷对查尔酮的不对称Michael加成(Scheme6),产率为70%,ee值为23%.

2 总结与展望

由于查尔酮在医药领域的应用,对其手性衍生物的研究具有重要的意义.其参与的不对称Michael加成反应是通过引入C-C键、C-N键及C-O键合成新的手性化合物或杂环化合物的重要方法,这其中有机小分子催化剂的研究显得十分重要.参考文献:

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