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过渡金属催化的活泼环状烯烃与不同类型的亲核试剂的开环反应在合成有手性构架的化合物的过程中应用很广泛。本论文综述了过渡金属不对称催化氮杂苯并降冰片烯开环反应的研究进展。而在这个大的领域中,我们关注的是通过含氮的亲核试剂与氮杂苯并降冰片烯的开环反应形成新的碳氮键,这种类型的反应能快速有效地合成含有1,2-二胺骨架的化合物,这种化合物具有很好的生物活性,并且可以用来合成手性配体。
我们课题组首次采用铱催化剂进行了氮杂苯并降冰片烯与芳香伯胺的开环反应。我们用铱配合物[Ir(COD)Cl]2(1.5 mol)与手性双膦配体(S)-BINAP(2mol%)络合形成的体系催化氮杂苯并降冰片烯与芳香伯胺胺类亲核试剂的开环反应,所得到的1,2-二胺衍生物的对映选择性较高。以邻氨基苯甲酸为起始原料,在亚硝酸异戊酯的作用下形成重氮盐,通过放氮脱羧形成苯炔,再与叔丁基吡咯酸酯环加成,得到中间体氮杂苯并降冰片烯1。将底物1溶解到二氯甲烷、三乙胺、四甲基硅烷和甲醇的体系中,用对甲基苯磺酰基或乙酰基取代底物1中氮原子上的-Boc,就分别可以得到底物2和3。本文还对催化条件进行系统的优化研究,如配体,催化剂的量,溶剂,反应温度,反应时间,底物和亲核试剂对开环反应结果的影响。
所合成的中间体1~3和新的手性化合物1a~1b,1f~1k,2a~2k,3a~3d,3f~3g,3i~3k均通过IR,1H NMR,13C NMR,MS和元素分析测定其结构并表征,确证了所合成的化合物与目标化合物结构相符。通过HPLC测定了开环产物的ee值。并对目标化合物1b培养了单晶,用X-射线衍射确定了其立体构型。