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首次报道了有机小分子催化的醛与亚硝基化合物的不对称α-羟胺化反应。用末端带有羟基的L-脯氨酰胺衍生物为催化剂,催化α-取代的醛与亚硝基苯的不对称反应时,得到与用L-脯氨酸及其它有机催化剂完全不同的区域选择性,实现了有机小分子催化的醛对亚硝基化合物中氮原子的优先加成。该反应可以得到中等的收率(53%~74%yield)和中等的对映选择性(46%~64% ee)。并对该反应的机理进行了初步探讨,提出了不同于L-脯氨酸催化的活化中间体;在这个过渡态中,L-脯氨酰胺衍生物末端羟基上的氢与酰胺上的氢与亚硝基中的氧原子之间形成双氢键,从而使氮原子具有更强的亲电性,所以优先发生醛对亚硝基化合物中氮原子的加成。
研究了离子液体[bmim][BF4]中L-脯氨酰胺衍生物催化的醛酮的不对称直接Aldol反应。以离子液体[bmiml[BF4]作溶剂时,不仅可以使反应的后处理更加简单(只用简单的萃取即可)、反应条件更加温和(由原来有机溶剂中-25℃提高到0℃),而且还明显提高了反应的收率和对映选择性。对于所考察的反应底物,反应的对映选择性都在91%以上(91%~>99% ee),比在一般有机溶剂中要高出十个百分点左右,最高可以高出十八个百分点,这是当时用有机小分子催化剂催化的不对称直接Aldol反应最好的结果。包含L-脯氨酰胺衍生物的离子液体可以循环使用,至少可以循环3次而不降低催化活性和对映选择性,虽然第4次循环时,反应的收率有所降低,但是反应的对映选择性仍保持不变。
发现离子液体可以作为L-脯氨酸催化的醛酮的不对称α胺氧化反应的有效溶剂。用离子液体作溶剂时,可以得到与在一般有机溶剂中相当或者更好的结果(97%~>99%ee)。同时即使将催化剂的用量减少至1 mol%时,反应仍可以顺利地发生,且反应的对映选择性保持不变。包含催化剂的离子液体可以有效地循环使用。当用酮作底物时,可以循环五次而不影响反应的对映选择性,这是目前有机小分子催化的离子液体中的不对称反应循环次数最多的;而用醛作为底物时,催化剂的离子液体溶液至少可以循环两次而不影响反应的收率和对映选择性,但是在第三次循环时,反应的收率和对映选择性均有所降低。