基于糖结构的新型双功能手性硫脲有机小分子催化剂设计合成及相关不对称反应和应用研究

本项目拟设计合成新型手性有机小分子催化剂并研究其在不对称合成反应中的应用，属于有机化学研究的前沿和热点领域之一。在本课题组前期研究基础上，项目拟解决三个关键科学问题：一是，发展具有自主知识产权的新型手性催化剂：以廉价易得的天然糖为手性源，设计、合成一系列具有原创性的双功能硫脲为手性催化剂。二是，用这些手性催化剂， 研究目前国际上还未解决的若干催化不对称反应：1）催化不对称酮、胺和氰三组份Strecker反应；2）催化不对称芳酮与三氟乙醛衍生物的羟醛缩合反应；3）酮对硝基二烯烃的不对称1，4-加成反应；4）酮对硝基二烯烃的不对称1，6-加成反应；5)芳基甲基酮对α-叉烯丙二酸酯1，4-加成反应。6）氧化腈（由硝基烷烃现场生成）与烯烃的不对称1，3－偶极环加成反应。三是，将这些催化剂用于合成手性类天然脯氨酸5－取代－3－脯氨酸、2，4－二取代氮杂环庚烷及抗乙肝病毒药物恩替卡韦的重要手性中间体。

近年来，手性硫脲化合物做为Brønsted酸型有机小分子催化剂，在国内外备受关注。在本项目支持下，我们以天然糖类化合物为骨架，设计发展了系列新型手性氨基硫脲双功能催化剂，并成功用于促进不对称反应，包括(1) 芳香及脂肪酮对硝基二烯烃和硝基烯炔烃的不对称加成反应；（2）芳香酮与三氟乙醛半缩醛的羟醛缩合反应；（3）吡唑啉酮、硝基烯烃和氟化试剂的一锅共轭加成/去芳香氟化反应；（4）异噁唑啉酮、、硝基烯烃和氟化试剂的一锅共轭加成/去芳香氟化反应；（5）三氟甲基取代环酮亚胺的不对称Strecker加成反应，并成功合成第二代抗HIV药物DPC 083。同时以易得的联萘酚为手性原料，设计了单、双螺环季铵盐相转移催化剂、单螺环季膦盐催化剂，及手性亚磷酸胺配体，并完成了大位阻硝基烷烃、甘氨酸亚胺衍生物对α,β-不饱和酮的不对称加成反应、苯并氧化呋喃不对称氨化反应及烷基锌对α-叉烯-β-酮酸酯的一锅串联的不对称加成/亲电氟化反应。在该项目基金支持下，发表期刊论文23篇，会议论文10篇、申请专利3项，参编书籍2部。