chiralauxiliary手性助剂...docx
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2、立体化学的合成结果而暂时加入到有机合成反应中的化合物或单元.12手性作为一个辅助剂可以偏置一或更多后续反应(subsequent reactions)的立体选择性。通常辅助剂可以从基板(substrate)上切下然后回收以供将来使用。手性助剂使用于不对称合成的反应通式 非对映选择性大部分的生物分子和标靶药物存在着两种可能的镜像异构物(又称对映异构)中的其中一种;因此,天然产物和药物试剂的化学合成通常被设计成获得目标在单一镜像化合物(enantiomerically pure)的形式。3化学家会使用很多方法去合成所期望的立体异构物,而加入手性助剂即为方法之一。41987年艾里亚斯詹姆斯科里用手性
3、8-苯基薄荷醇(chiral 8-phenylmenthol)来介绍何谓手性助剂,而后在1980年巴里特罗斯特也以手性扁桃(chiral mandelic acid)酸来介绍之。但因薄荷醇的制备困难,所以在1985年J。 K。 Whitesell以反-2苯基1-环己醇(trans-2-phenyl-1-cyclohexanol)将其取代.非对称合成为了控制化合物立体中心的绝对构造,手性助剂会在合成途径中被结合.在众多使用手性助剂的合成中大卫A伊凡斯(英语:David A. Evans)cytovaricin的合成被认为是经典。他利用一个不对称烷基化反应和四个不对称羟醛缩合反应而成的噁唑烷酮手性
4、辅助剂,产生出有9个立体中心的绝对立体化学结构。5Cytovaricin,于1990年被D. A。 Evans所合成出来的产物。蓝色及红色的键结表示用手性助剂镶嵌出的立体结构中心。一个典型反应在辅助引导下的立体选择性转化需要三个步骤:首先,由辅助剂共价结合在基板上;接着,所产生的化合物会进行一或多种非镜像选择性(diastereoselective)的转换;而最后,辅助剂在不会引起所需产物外消旋化(racemization)的情况下被移除.4使用化学剂量辅助剂花费的能量加上合成步骤中结合和除去所需的能量使得此途径似乎较没效效率。然而,对许多转化物来说,唯一可以产生立体选择性的方法必须依赖手性助
5、剂.此外,使用手性助剂的转换趋于多用途且好研究,从而使得单一镜像异构物的获得变得最为省时.2更进一步说明,6在辅助剂引导反应下的产物为非镜像异构物(或称非对映异构),能使他被一些方法如管柱层析法(column chromatography)或是结晶做简单分离。8-苯基薄荷醇在先前手性助剂使用于不对称合成的范例中,艾里亚斯詹姆斯科里与同事进行()-8-苯基薄荷醇丙烯酸酯和5苄氧甲基环戊二烯(5benzyloxymethylcyclopentadiene)之间的不对称双烯加成反应(狄耳士阿德尔反应)。7而环化反应后的产物碘代内酯(iodolactone)如下图表示,为典型Corey反应中,前列腺素
6、合成的中间产物。因为丙烯酸酯的背面被辅助剂阻挡,所以环化反应只能发生在烯烃的前方。使用手性助剂(-)-8苯基薄荷醇来合成前列腺素的非镜像选择性双烯环加成反应.()8-苯基薄荷醇可以从任一长叶薄荷酮(英语:Pulegone)的镜像异构物中制备,8虽然没有一个途径是比较有效率的。因为8-苯基薄荷醇的广泛使用,更容易合成的替代性化合物,例如“反”-2-苯基-1-环己醇(英语:Trans2-phenyl1cyclohexanol)9和反-2( 1苯基-1-甲基乙基)环己醇(trans-2( 1pheyl-1-methylethyl)cyclohexanol)10已经被探究。噁唑烷酮噁唑烷酮(英语:2-
7、Oxazolidone)辅助剂,由大卫A伊凡斯(英语:David A。 Evans)普及于世,已经被应用到许多立体选择性转换上,包括羟醛缩合反应11、烷基化反应,12和狄尔斯 阿尔德反应(又称双烯加成反应).1314噁唑烷酮取代4和5位置。透过空间位阻(立体阻碍),因此取代基引导了各种基团取代的方向。而辅助剂便随后被除去,例如:透过水解的方式。制备噁唑烷酮可以从氨基酸或从容易取得的氨基醇(英语:Alkanolamine)中制备出。大量的噁唑烷酮是有市售的,包括以下四种。一些可购买的噁唑烷酮手性辅助剂。噁唑烷酮的酰化是透过正丁基锂去质子化并用酰氯淬火而完成的。手性噁唑烷酮与丙酰氯酰(propio
8、nyl chloride)酰化。烷基化反应噁唑烷酮酰亚胺加上强碱,像是二异丙基氨基锂能选择性提供(Z)烯醇的强碱,噁唑烷酮酰亚胺的碳(英语:Alpha and beta carbon)去质子化,最终它可以进行立体选择性烷基化。噁唑烷酮酰亚胺用芐基溴(benzyl bromide)的烷基化。活化亲电体(亲电子试剂),如烯丙基或苄基卤化物,都是很好的基底。羟醛缩合噁唑烷酮辅助剂在立体选择性的羟醛缩合反应是最为广泛使用的。使用三氟甲磺酸二丁硼作为路易士酸和二异丙基乙胺作为碱所形成的软烯醇化反应,会产生出(Z)-烯醇化物(Z)-enolate)。而此化合物可用醛当作基板形成非镜像选择性的羟醛缩合反应。
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