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研究生: 王詩貴
論文名稱: 利用對掌N-乙醛醯胺與-酮醯胺衍生物進行不對稱烯丙基加成反應
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: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 77
中文關鍵詞: N-乙醛醯胺酮醯胺烯丙基
論文種類: 學術論文
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  • 利用烯丙基金屬化合物(allylmetal)與醛基化合物進行不對稱烯丙基加
    成反應(allylation),乃是有機合成中相當重要的合成方式。反應所得到之產
    物─烯丙醇,於有機合成上之應用亦相當廣泛,藉由各種不同的反應條件,
    可以製備醛基、酮基、環氧化合物、γ-內酯、δ-內酯……等不同的官能基化
    合物;再者,烯丙醇在許多天然物的分子(如:Laulimide(21)、LY426965
    (22)……等)結構中亦為重要的一種官能基。因此,若能有效掌握產物─
    烯丙醇的「立體化學中心」,必更能增進烯丙基加成反應的應用。
    本研究以對掌輔助劑camphorpyrazolidinone(112)為主架構,利用其衍
    生物125 與126,進行不對稱烯丙基加成反應,並探討其立體化學中心的控
    制,均獲致不錯的結果。
    首先,利用N-glyoxyloyl camphorpyrazolidinone(125)進行之不對稱烯
    丙基加成反應,篩選出以一當量的路易士酸Eu(OTf)3 進行催化的最佳反應條
    件,亦探討溶劑的影響情況。本實驗的最高產率可達90 %,雖然立體選擇性
    方面不甚理想,以非鏡像超越值為48 % de 最高。
    接著,再利用-keto amide(126)之不同官能基取代化合物進行不對稱
    烯丙基加成反應,更成功地篩選出以一當量路易士酸Sn(OTf)2 進行催化的最
    佳反應條件,且發現不同的路易士酸會使產物的立體化學中心反轉,並就反
    應機構加以推測及探討;其最高產率達95 %,非鏡像超越值更可高達95 % de
    以上。

    Asymmetric carbonyl allylation represents one of the most useful tools for the
    construction of regio- and stereodefined carbon framework. The alkene
    functionality is readily available for further functional group transformation to
    give epoxides, γ-lactam, δ-lactam, ect. The Lewis acid-mediated allylation of
    aldehydes is a highly useful synthetic operation to form chiral secondary
    homoallyl alcohols and has been studied extensively.
    Diastereoselective allylation of camphorpyrazolidinone derived N-glyoxylate
    (125) and α-keto amides (126) was examined by using allyltributyltin in the
    presence of various Lewis acids. The chiral camphor pyrazolidinone (112) can be
    easiliy prepared from the known (S)-ketopinic acid (118) in three steps in total 80
    % yield.
    This research is to study the asymmetric allylation by using
    camphorpyrazolidinone derived N-glyoxylate (125) as a substrate. Treatment of
    compound 125 with various of Lewis acids gave good chemical yield (up to 90 %)
    in presence of allyltributyltin but unsatisfied diastereoselectivity. On the other
    hand, Then camphorpyrazolidinone phenylate (126c) was used as a substrate, to
    our surprise, a high stereoselectivity was achieved (up to 95 % de). The absolute
    stereochemistry of the newly generated steregenic center was assigned as
    R-configuration by single crystal X-ray analysis of 126c. Therefore, the effect
    between diastereoselectivity and reaction rate of various α-keto amides (126a-d)
    were studied. A reasonable mechanism was proposed.

    目錄 第一章導論 1-1 前言………………………………………………………………1 1-2 烯丙醇的轉換……………………………………………………4 1-3 烯丙醇在有機合成上的應用……………………………………5 1-4 烯丙醇的合成……………………………………………………9 1-4-1 對掌螯合劑……………………………………………………………10 1-4-2 對掌試劑………………………………………………………………16 1-4-3 對掌輔助劑……………………………………………………………19 1-5 研究動機……………………………………………………… 22 第二章結果與討論 2-1 新對掌輔助劑的設計與合成………………………………… 23 2-2 Camphorpyrazolidinone 衍生物的製備…………………………27 2-2-1 對掌N-乙醛醯120 的製備……………………………………………27 2-2-2 對掌-酮醯胺衍生物的製備…………………………………………29 2-3 利用對掌N-乙醛醯120 進行烯丙基加成反應……………… 31 2-3-1 溶劑效應………………………………………………………………33 2-3-2 推測之反應機構………………………………………………………34 2-4 利用對掌-酮醯胺衍生物進行烯丙基加成反應…………… 34 2-4-1 溶劑效應………………………………………………………………36 2-4-2 取代基效應……………………………………………………………37 2-4-3 推測之反應機構………………………………………………………38 2-5 結論…………………………………………………………… 39 第三章實驗部分 3-1 分析儀器………………………………………………………41 3-2 對掌N-乙醛醯胺125 的製備…………………………………43 3-2 對掌-酮醯胺衍生物的製備…………………………………44 文獻參考………………………………………………………… 51 附錄一、1H 及13C-NMR 圖譜……………………………………55 附錄二、X-ray 結構解析與數據…………………………………77

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