手性胍催化的不对称Brook反应研究

This proposal relates to the chiral guanidine-catalyzed Brook rearrangement with excellent enantioselectivity, and a new high efficient and asymmetric methodology will be developed. For the synthesis of chiral quaternary carbon compounds, allenic compounds, allyl compounds, cyclic and heteroatom compounds, the impact of structural changes of chiral guanidine and organosilicon compounds will be explored. To further explain the reaction mechanism and enantioselectivity, experimental controlling and theoretical calculation will be the powerful tools in this reaction. Finally, the new types of Brook reaction will be developed and its application will be realized in the synthesis of natural products and drug molecules.

本项目拟研究手性胍催化的高效、高对映选择性的不对称Brook反应，发展新型高效的不对称有机合成方法；探索手性胍自身结构的特异性和有机硅化合物结构改变对Brook反应的影响，导向性地构筑手性季碳化合物、联烯化合物、烯丙基化合物、环状化合物以及含杂原子的化合物；通过控制实验和理论计算，合理解释Brook反应机理和高对映选择性的原因，总结反应规律；进一步扩展其它反应类型的Brook反应，并实现其在天然产物和药物分子合成中的应用。

本项目以硅基迁移Brook反应为研究方向并发展新型有机硅化学反应，以手性胍催化剂进行不对称研究及其应用探索。按照项目任务书，探索了醛类化合物与乙醛酸硅酯的不对称加成反应，并利用反应产物α-羟基硅化合物实现了高对映选择性的Brook反应；发展了烯丙基芳基酮与乙醛酸硅酯的不对称插烯反应，高效合成了α-羟基硅烷化合物，同时利用手性胍催化剂实现中等对映选择性的Brook反应；研究了以硫醇和含有酸性质子的二芳基膦氧化物为亲核试剂，实现了温和反应条件下与乙醛酸硅酯底物的[1,2]-Brook重排反应。随后利用该反应，实现了治疗艾滋病毒和慢性乙型肝炎的有效药物（±）-拉米夫定的合成；发展了β-酮酸与乙醛酸硅酯的脱羧加成和脱羧Brook重排反应；发展了利用水为反应溶剂的加成反应，实现了水相反应条件下硫醇、α,α-双氰苯乙烯和2-芳基丙烯与乙醛酸硅酯的加成反应，高产率的制备α-羟基硅烷产物。本项目初步实现了芳基酰硅化合物的高对映选择性Brook反应研究。目前项目已发表学术论文8篇。