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研究生: 李佩勳
論文名稱: 樟腦分子架構衍生之有機催化劑合成與其在動力學分割之應用
指導教授: 陳焜銘
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 122
中文關鍵詞: 樟腦衍生之有機催化劑動力學分割不對稱共軛加成-脫去反應
英文關鍵詞: conjugate addition-elimination, kinetic resolution
論文種類: 學術論文
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  • 本實驗室利用有機催化的概念設計出以二級胺為活化中心,樟腦分子架構為立障中心之有機催化劑,在不對稱催化反應中皆有不錯的表現。另一方面,利用動力學分割,將外消旋化合物的兩個異構物進行分離,成功地製備出高光學純度的對掌純物質,也是本實驗室的研究主題。本篇論文以Baylis-Hillman得到的外消旋起始物和酮類化合物作用,進行不對稱共軛加成-脫去反應,以改變起始物掌性中心的方式,提昇產物的鏡像超越值,同時利用動力學分割,將外消旋化合物進行分離,得到高鏡像選擇性之產物及起始物。
    利用本實驗室所開發之有機催化劑(116, 119-123, 139),以外消旋混合物allylic acetate 133,3當量的環己酮19為起始物,進行不對稱共軛加成-脫去反應。經過一系列反應條件的篩選之後,篩選出在甲基第三丁基醚為溶劑、0 oC下,20 mol%的催化劑139進行反應,可得到最佳的結果,產物138c之產率為40%,鏡像選擇性94% ee;回收起始物133c之產率為35%,鏡像選擇性為89% ee。

    Since last few years, our group has been focusing on the design and synthesis of pyrrolidinyl-camphor derived organocatalysts for the asymmetric reactions. These novel pyrrolidinyl-camphor derived organocatalysts have proven to be very effective in asymmetric synthesis. Kinetic resolution is one of the conventional methods to obtain enantiomerically enriched compounds from racemic mixtures. Herein, we have developed pyrrolidinyl-camphor derived organocatalysts for the kinetic resolution of nitroallylic acetates (derived from the Baylis-Hillman reaction) via conjugate addition-elimination reaction using ketones as a donor.
    In the beginning, we have employed pyrrolidinyl-camphor derivatives (116, 119-123, 139) in the reaction of cylcohexanone 19 to nitroallylic acetate 133 via conjugate addition-elimination pathway. After extensive optimization studies, the reaction was carried out in MTBE at 0 oC, in the presence of 20 mol% of organocatalyst 139. The densely functionalized product 138c was obtained with high chemical yield (40%) and excellent enantioselectivity (94% ee), and the acetate 133c was recovered with moderate chemical yield (35%) and good enantioselectivity (89% ee).

    第一章 導論 1-1 前言 1 1-2 有機催化劑的發展與設計理念 3 1-2-1 烯胺與亞銨離子的不對稱催化 3 1-2-2 雙烯胺的催化形式 8 1-2-3 SOMO的催化形式 11 1-3 有機催化不對稱共軛加成-脫去反應 13 1-4 不對稱共軛加成-脫去反應與動力學分割之反應探討 17 1-5 研究動機 20 第二章 結果與討論 2-1 有機催化劑的設計與合成 21 2-2 有機催化劑應用在共軛加成反應之探討 24 2-2-1 溶劑效應 25 2-2-2 添加劑效應 26 2-2-3 催化劑效應 27 2-2-4 反應機構之探討 28 2-3 不對稱共軛加成-脫去反應與動力學分割之探討 30 2-3-1 起始物allylic acetate的製備 30 2-3-2 添加劑效應 31 2-3-3 催化劑篩選 32 2-3-4 溶劑效應 34 2-3-5 濃度效應 35 2-3-6 取代基效應 36 2-3-7 絕對立體組態之鑑定 39 2-3-7-1 起始物之立體組態鑑定 40 2-3-7-2 產物之立體組態鑑定 41 2-3-8 反應機構之探討 42 2-4 結論 43 第三章 實驗部分 3-1 分析儀器及基本實驗操作 44 3-2 實驗步驟及光譜數據 46 3-2-1 有機催化劑的製備 46 3-2-2 一般實驗步驟 52 3-3 參考文獻 63 附錄一、 65 1H-NMR、13C-NMR光譜圖 66 附錄二、 104 X-ray 單晶繞射結構解析與數據 105

    (1) Vineyard, B. D.; Knowles, W. S.; Sabacky, M. J.; Bachman, G. L.; Weinkauff, D. J. J. Am. Soc. Chem. 1977, 5946.
    (2) Melchiorre, P.; Marigo, M.; Carlone, A.; Bartoli, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6138.
    (3) List, B.; Lerner, R. A.; III, C. F. B. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2395.
    (4) Co´rdova, A.; Watanabe, S.-i.; Tanaka, F.; Notz, W.; Carlos F. Barbas, I. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1866.
    (5) B˘gevig, A.; Juhl, K.; Kumaragurubaran, N.; Zhuang, W.; J˘rgensen, K. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1790.
    (6) List, B.; Pojarliev, P.; Martin, H. J. Org. Lett. 2001, 3, 2423.
    (7) Enders, D.; Seki, A. Synlett 2002, 26.
    (8) Ahrendt, K. A.; Borths, C. J.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4243.
    (9) Jen, W. S.; Wiener, J. J. M.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9874.
    (10) Paras, N. A.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4370.
    (11) Bui, T.; III, C. F. B. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 6951.
    (12) (a) Huang, Y.; Walji, A. M.; Larsen, C. H.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Soc. Chem. 2005, 127, 15051. (b) Halland, N.; Aburel, P. S.; Jørgensen, K. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 1272.
    (13) Bertelsen, S.; Marigo, M.; Brandes, S.; r, P. D.; Jørgensen, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12973.
    (14) pez, E. M. s.-L.; Herrera, R. P.; Marks, T.; Jacobs, W. C.; nning, D. K.; Figueiredo, R. M. d.; Christmann, M. Org. Lett. 2009, 11, 4116.
    (15) (a) Beeson, T. D.; Mastracchio, A.; Hong, J.-B.; Ashton, K.; MacMillan, D. W. C. Science 2007, 316, 582. (b) Jang, H.-Y.; Hong, J.-B.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7004.
    (16) Wendt, K. U.; Schulz, G. E.; Corey, E. J.; Liu, D. R. Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 2812.
    (17) Rendler, S.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5027.
    (18) Ballini, R.; Bosica, G. Eur. J. Org. Chem. 1998, 355.
    (19) Kim, J. N.; Im, Y. J.; Gong, J. H.; Lee, K. Y. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 4195.
    (20) Ballini, R.; Bosica, G. Tetrahedron 1995, 51, 4213.
    (21) Ramachandran, P. V.; Madhi, S.; Bland-Berry, L.; Reddy, M. V. R.; O’Donnell, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13450.
    (22) Fujima, Y.; Ikunaka, M.; Inoue, T.; Matsumoto, J. Org. Process Res. Dev. 2006, 10, 905.
    (23) Keith, J. M.; Larrow, J. F.; Jacobsen, E. N. Adv. Synth. Catal. 2001, 343, 5.
    (24) Berkessel, A.; Cleemann, F.; Mukherjee, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7466.
    (25) Xie, J.-W.; Fan, L.-P.; Su, H.; Li, X.-S.; Xu, D.-C. Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 2117.
    (26) (a) Chang, C.; Li, S.-H.; Reddy, R. J.; Chen, K. Adv. Synth. Catal. 2009, 351, 1273. (b) Reddy, R. J.; Kuan, H.-H.; Chou, T.-Y.; Chen, K. Chem. Eur. J. 2009, 15, 9294. (c) Ting, Y.-F.; Chang, C.; Reddy, R. J.; Magar, D. R.; Chen, K. Chem. Eur. J. 2010, 16, 7030. (d) Magar, D. R.; Chang, C.; Ting, Y.-F.; Chen, K. Eur. J. Org. Chem. 2010, 2062. (e) Liu, P.-M.; Chang, C.; Reddy, R. J.; Ting, Y.-F.; Kuan, H.-H.; Chen, K. Eur. J. Org. Chem. 2010, 42.
    (27) 丁英芳,國立台灣師範大學碩士論文,2009
    (28) Reddy, R. J.; Chen, K. Org. Lett. 2011, 13, 1458.
    (29) (a) Deb, I. Org. Lett. 2006, 8, 1201. (b) Kuan, H.-H.; Chen, K. Tetrahedron 2010,
    66, 9875.

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