电子螺旋理论指导下用于2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物不对称合成的内在手性杯[4]芳烃催化剂的研究

Chiral metal complexes are mostly used as chiral catalysts in Henry reaction in asymmetrical synthesis of chiral 2-amono-1-aryl ethanol drugs, which are necessarily replaced with efficient and economic organocatalysts. Helix electronic theory is a new theory about molecular chirality and chiral interation, and should have a huge potential in chiral catalyst's design and reconstruction. Intrinsically chial calix[4]arenes, which are analogous to chiral organocatalysts based on disubstituted cyclohexane derivatives, are simple, easy-obtained chiral molecules with abundantly-modified helical character, and thus probally designed into an excellent organocatalyst. .Intrinsically chial calix[4]arenes will be designed, synthesized and applied as chiral organocatalysts to replace those chiral metal complexes in Henry reaction in asymmetric synthesis of chiral 2-amono-1-aryl ethanol drugs under the guidance of helix electronic theory in this proposal. After the study in this proposal, the huge potential of helix electronic theory in chiral catalyst's design and reconstruction will be verified, intrinsically chiral calix[4]arenes will be proved to be an excellent organocatalyst, and more efficient and economic approaches about asymmetric synthesis of chiral 2-amono-1-aryl ethanol drugs through Henry reaction will be obtained.

2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物Henry反应合成法所用催化剂主要是金属手性配合物,它们有必要用高效而经济的有机手性催化剂来代替。电子螺旋理论是一个关于分子手性和手性相互作用的新理论，该理论对手性催化剂的设计和改造应该具有强大的指导作用。内在手性杯[4]芳烃是一类简单易得的、与邻二取代环己烷类有机手性催化剂结构类似的、螺旋特性调节手段多样的手性分子，有可能发展成为一类优秀的有机手性催化剂。.本项目拟以电子螺旋理论为指导，在兼顾空间位阻因素的基础上，设计、合成内在手性杯[4]芳烃催化剂，并研究它们作为有机手性催化剂在2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物Henry反应合成法中的应用。期望通过本项目的研究，证实电子螺旋理论对手性催化剂的设计具有切实可行的指导作用,证明内在手性杯[4]芳烃可以成为一类优秀的有机手性催化剂，并获得更加高效而经济的2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物的Henry反应合成法。

本项目以螺旋电子理论为指导，在兼顾空间位阻因素的基础上，设计、合成了一系列的内在手性杯[4]芳烃，并研究它们作为有机手性催化剂在2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物Henry反应合成法中的应用。取得的研究成果如下：（1）以螺旋电子理论为指导，我们对内在手性杯[4]芳烃的螺旋电子能量进行了定性分析，令人满意的是，这些基于螺旋电子能量推导出的旋光性质，与其实际事实基本相符，这证明了我们对内在手性杯[4]芳烃的螺旋电子能量的分析是科学的，从而证明了螺旋电子理论能够用于指导内在手性杯[4]芳烃催化剂的设计；（2）以螺旋电子理论为指导，分析了固有手性杯[4]芳烃在不对称催化领域中的低效率，并补充了下沿取代的固有手性杯[4]芳烃在不对称Henry反应中的催化结果，实验结果进一步证明了固有手性杯[4]芳烃在不对称催化领域中的悲观前景；（3）对桥连手性杯[4]芳烃进行了命名、光学拆分以及不对称合成，成功获得了两种能够以克数量级进行制备光学纯的桥连手性杯[4]芳烃的方法；（4）以螺旋电子理论为指导，设计并合成了酚氧原子固定桥连碳上甲氨基的桥连手性杯[4]芳烃催化剂，初步的Henry反应催化结果证明桥连手性杯[4]芳烃具有比固有手性杯[4]芳烃更加优越的不对称催化性能。我们接下来的工作是继续系统而深入的研究桥连手性杯[4]芳烃在不对称Henry反应中的应用，以获得在2-氨基-1-芳基乙醇类手性药物Henry反应合成法中具有高效催化能力的有机手性催化剂。