基于双活化策略的新型硫代脯氨酰胺类有机小分子催化剂的设计合成及其在不对称催化反应中的应用

当前有机小分子催化剂越来越受到关注，正在成为化学领域继金属催化剂之后研究的另一热点。脯氨酸及其衍生物在Aldol、Baylis-Hillman、Mannich和Michael等反应中显示了良好的催化活性和不对称诱导性能。然而目前还存在一些缺陷，例如所用到的催化剂用量一般较大，催化剂适用反应单一，更重要的是对于Aldol反应所适用的醛或酮底物范围较窄等。因此本项目主要基于双活化策略，研究设计更多新颖的、结构丰富的、更加高效高选择性的新型硫代脯氨酰胺类有机小分子催化剂，构建一种简单、高效的手性催化体系，同时结合DFT理论计算，原位红外、质谱等监测手段以解决当前有机小分子催化剂用量仍然较大，且仅限于脂肪酮或芳香醛的Aldol反应的瓶颈与难点，并探索这类有机小分子催化剂在其它不对称反应中的应用以解决催化剂适用反应单一问题，为天然产物、手性药物、农药及其它光学活性合成中间体的合成提供实用的新方法。

当前有机小分子催化剂越来越受到关注，正在成为化学领域继金属催化剂之后研究的另一热点。脯氨酸及其衍生物在Aldol、Baylis-Hillman、Mannich和Michael等反应中显示了良好的催化活性和不对称诱导性能。然而目前还存在一些缺陷，例如所用到的催化剂用量一般较大，催化剂适用反应单一，更重要的是对于Aldol反应所适用的醛或酮底物范围较窄等。因此本项目主要基于双活化策略，设计合成了几种新型硫代脯氨酰胺类有机小分子催化剂，并研究了将其用于醛和酮的直接不对称aldol反应。经过大量的实验条件筛选，已寻找出一种简单、高效的手性催化体系，用于催化羟基丙酮和醛之间的不对称aldol反应。在此反应中，还发现了一种有趣的实验结果。即在一种硫代脯氨酰胺酯二肽衍生物催化剂作用下，仅仅通过改变添加剂，就能够很方便地对该反应的区域选择性进行很好地调控，分别得到中等收率以上、高对映选择性的正常的1,2-二醇产物和不利的1,4-二醇产物。同时结合原位红外、质谱等监测手段对该反应机理进行了研究。另外，还研究了硫代脯氨酰胺类催化剂或脯氨酸与有机磷结合的有机小分子在环酮（环己酮或环戊酮）与硝基烯烃或查尔酮之间的不对称Michael反应中的应用，都取得了阶段性的成果。这些简单高效的反应体系为天然产物、手性药物、农药及其它光学活性中间体的合成提供了实用的新方法。