手性氨基醇在合成中的应用
2013-08-14冯瑞
冯 瑞
(河南南阳医学高等专科学校,河南 南阳 473058)
随着对手性氨基醇这类物质研究的深入,它的用途越来越被人们所熟悉,它可以用作拆分外消旋体[1],尤其是在催化不对称合成领域有着重要的用途,它是合成手性催化剂或配体及某些手性化合物的重要手性源[2]。手性配体是手性催化剂产生不对称诱导和控制立体化学的根源,这些配体通过与过渡金属配位后,形成催化剂,可以不对称催化氢化C=C、C=O 和C=N 键,分别用于制备手性氨基酸、手性醇和手性胺,已经得到了广泛的应用。
Satoh 等[3]以环状烯胺1 为底物,以(2S,4S)-BPPM 与碘化铋催化氢化,得到化合物2,ee 产率为96%和90%。然后从2 很容易制备得到左氟沙星3,3 是对革兰式阳性菌及阴性菌均有强力杀菌活性的有效抗菌剂。反应见Scheme 1。
Noyori 等[4]曾在1986年报道以左旋的3-exo-[(-)-BAIB]E 为催化剂高效催化还原苯甲醛,得到光学产率为99%的1-苯基-1-丙醇4。这是一个催化不对称还原羰基化合物的成功例子。反应见Scheme 2。
Soai 等[5]报导由(S)-脯氨醇衍生的(S)-DPMPM在二乙基锌和醛的不对称加成反应中有很好的不对称诱导作用,用于催化苯甲醛的烷基化反应,得到光学产率为97%的化合物5。反应路线如Scheme 3 所示。另 外,Bedekar 等[6]用(S)-DPMPM 和(R)-DPMPM 不对称Reformatsky 反应也能得到很好的结果。
此外,手性β-氨基醇-硼烷络合物作为化学计量的还原剂对各种芳香酮进行还原,还原效果很好。Itsuno 等[7~8]报道经过格氏反应由缬氨酸酯合成S-2-氨基-3-甲基-1,1-二苯基基-1-丁醇,以它为手性辅体,发现由S-缬氨酸衍生的6 与两当量的BH3·THF 混合在-78℃只需几小时可将苯乙酮还原为(R)-1-苯乙醇,并获得94%的ee 值。反应如Scheme 4 所示。
程青芳等[9]首次以天然D-樟脑的衍生物为原料,合成了2个新型龙脑基氨基醇配体7 和8,研究了它们与硼烷原位制备成手性唑硼烷后,在不对称催化氢化还原前手性芳酮中的性能,得到的手性仲醇的对映体过量(ee)值最高可达96%。应用唑硼烷催化还原引入和建立手性中心来合成许多具有生物活性物质和天然产物是一条非常有效的合成方法。路线如Scheme 5 所示。
另外,手性氨基醇也可以被利用来进行催化不对称环氧化反应[10],不对称碳氢双键的还原[11],均得到ee%值较高的对映体。Soai 等[12]利用手性唑啉配体与金属Tf 配合用于还原化合物9 这种潜手性烯烃,得到具有手性的化合物10,产率为83%。路线如Scheme 6 所示。
总之,手性氨基醇广泛应用于医药、农药、香料等精细化工合成方面,尤其在不对称合成中有广阔的应用前景,因此研究手性氨基醇在合成中的应用,具有重要的意义。
[1]Buckett W R,Hewett C L,Savage D S,et al.Pancuronium bromide and other steroidal neuromuscular blocking agents containing acetylchloling fragments[J].J.Med Chem.,1973,16(10):1116-1124.
[2]王玉成,陈玉芳,李磊,等.维库溴铵的合成[J].中国药物化学杂志,2006(14):233-235.
[3]Satoh K,Inenaga M,Kanai K.Synthesis of a key intermediate of levofloxacin via enantioselective hydrogenation catalyzed by iridium(Ⅰ) complexes[J].Tetrahedron:Asymm.,1998(15):2657-2656.
[4]Noyori R,Suga S,Kawai K.,et al.J.Am.Chem.Soc.,1986(108):6071.
[5]Soai K,Ookawa A,Kaba T,et.al.J.Am.Chem.Soc.,1987,109(23):7111-7115.
[6]Bedekar A.V,Koroleva E.B,Andersson P.G.J.Org.Chem.,1997,62(8):2518-2526.
[7]S.Itsuno,K.Ito,A.Hirao,et al.J .Chem.Soc,Chem.Commun.,1983,469.
[8]S.Itsuno,Makano,M.Nakano,K.Miyazaki,et al.J.Chem.Soc.,1985,2039.
[9]程青芳,许兴友,杨绪杰,尤田耙.手性氨基醇催化的前手性芳酮的不对称还原反应[J].有机化学,2005,25(6):669-672.
[10]E.J.Corey,R.K.Bakshi,S.Shibata.J.Org.Chem.,1988(53):2861-2863.
[11]D.K.Jones,D.C.Liotta.J.Org.Chem.,1993(58):797-799.
[12]Soai K,Niwa S.Chem.Rev.,1992,92(5):833-856.