手性氨基醇還原雙鍵的研究

馮 瑞

（河南南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，河南 南陽(yáng) 473000）

綜述與進(jìn)展

手性氨基醇還原雙鍵的研究

馮 瑞

（河南南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 南陽(yáng) 473000）

本文綜述了手性氨基醇作為催化劑或配體在合成中的應(yīng)用，共涉及14篇參考文獻(xiàn)。

手性氨基醇；催化劑；配 體；應(yīng)用

手性化合物在藥物方面有著廣泛的用途，其中手性氨基醇是學(xué)者們研究的熱門課題。它可以用作拆分外消旋體[1]，尤其是在催化不對(duì)稱合成領(lǐng)域有著重要的用途，也是合成手性催化劑或配體及某些手性化合物的重要手性源[2]。由于氨基醇分子中具有良好配位能力的N原子及O原子可與多種元素形成絡(luò)合物，因此也是重要的手性配體，手性配體是手性催化劑產(chǎn)生不對(duì)稱誘導(dǎo)和控制立體化學(xué)的根源。這些配體與過(guò)渡金屬配位后形成催化劑，可以不對(duì)稱地催化氫化C=O、 C=C和 C=N 鍵，分別制備手性氨基酸、手性醇和手性胺，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 不對(duì)稱催化C=O雙鍵的還原

手性氨基醇作為配體或催化劑還原C=O雙鍵，已經(jīng)為科學(xué)家所熟悉，對(duì)于它的研究已進(jìn)入較成熟的階段。以下分別列舉了還原前手性醛和酮的情況。

1.1 不對(duì)稱還原前手性醛

Noyori等[3]曾在1986年報(bào)道，以左旋的3-exo-[(-)-BAIB]E為催化劑，高效催化還原苯甲醛，得到光學(xué)產(chǎn)率為99%的1-苯基-1-丙醇1。這是一個(gè)催化不對(duì)稱還原羰基化合物的成功例子，反應(yīng)如Scheme 1所示。

Soai 等[4]報(bào)導(dǎo)由(S)-脯氨醇衍生的(S)-DPMPM，在二乙基鋅和醛的不對(duì)稱加成反應(yīng)中有很好的不對(duì)稱誘導(dǎo)作用，用于催化苯甲醛的烷基化反應(yīng)，得到光學(xué)產(chǎn)率為 97%的化合物2。反應(yīng)路線如Scheme 2所示。另外，Bedekar等[5]用(S)-DPMPM和(R)-DPMPM不對(duì)稱Reformatsky反應(yīng)也能得到很好的結(jié)果。

1.2 不對(duì)稱還原前手性酮

手性氨基醇與硼烷形成的手性β-氨基醇-硼烷絡(luò)合物是一類沒(méi)有過(guò)渡金屬參與的新型催化劑，具有選擇性、穩(wěn)定性、溶解性好等優(yōu)點(diǎn)，常被視作“化學(xué)酶”，還原效果很好，是一類研究比較成熟的方法。Itsuno等[6-7]報(bào)道，經(jīng)過(guò)格氏反應(yīng)由纈氨酸酯合成S-2-氨基-3-甲基-1,1-二苯基-1-丁醇，以它為手性輔體，發(fā)現(xiàn)由S-纈氨酸衍生的化合物3與兩當(dāng)量的BH3·THF混合在-78℃只需幾小時(shí)就可將苯乙酮還原為（R）-1-苯乙醇，并獲得94%的ee值。反應(yīng)如Scheme 3所示。

程青芳等[8]首次以天然D-樟腦的衍生物為原料，合成了兩個(gè)新型龍腦基氨基醇配體4、5，研究了它們與硼烷原位制備成手性唑硼烷后，在不對(duì)稱催化氫化還原前手性芳酮中的性能，得到的手性仲醇的對(duì)映體過(guò)量(ee)值最高可達(dá)96%。這種應(yīng)用唑硼烷催化還原引入和建立手性中心來(lái)合成許多具有生物活性的物質(zhì)和天然產(chǎn)物，是一條非常有效的合成方法。路線如Scheme 4所示。

劉湘等[9]首次將一種手性醇（1R,2S）-1-二丁基氨基-1,2-二氫-2-茚醇及其對(duì)映體，在還原劑KBH4作催化劑的條件下，用于苯乙酮的不對(duì)稱還原，最后得到1-苯基乙醇，ee值可達(dá)81%，是一種新型的還原方法。合成路線如Scheme 5所示。

2 不對(duì)稱催化C=C雙鍵的還原

手性氨基醇也可以被利用來(lái)催化不對(duì)稱碳碳雙鍵的還原[10]和不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)[11]，均得到e.e值較高的對(duì)映體。

Soai等[12]利用手性唑啉配體與金屬Tf配合，用于還原化合物6這種潛手性烯烴，得到具有手性的化合物7，產(chǎn)率為83%。路線如Scheme 6所示。

不對(duì)稱環(huán)氧化物是有機(jī)合成中一個(gè)十分重要的中間體，它可以立體選擇或區(qū)域選擇地轉(zhuǎn)化為各種官能化物質(zhì)，Corey利用β-氨基醇（化合物8）與硼烷形成的絡(luò)合物9間接催化了環(huán)氧化物10，產(chǎn)率為85%。路線如Scheme 7所示。

3 不對(duì)稱催化C=N雙鍵的還原

手性氨基醇用于對(duì)C=N雙鍵的還原，現(xiàn)在對(duì)其的研究較少。目前，較為成熟并且具有合成價(jià)值的是：Satoh等[13]以環(huán)狀烯胺 11為底物，(2S,4S)-BPPM與碘化鉍催化氫化，得到化合物12，產(chǎn)率分別為96%e.e和90%e.e. 然后從12出發(fā)，很容易制備得到左氟沙星 13，13是對(duì)革蘭式陽(yáng)性菌及陰性菌均有強(qiáng)力殺菌活性的有效抗菌劑。反應(yīng)如Scheme 8所示。

此外，可以利用Itsuno試劑和Corey試劑[14]作催化劑，對(duì)酮肟O-烷基酯（Scheme 9）或亞胺（Scheme 10）進(jìn)行不對(duì)稱還原。由于該反應(yīng)生成一類重要的具有光學(xué)活性的胺，所以對(duì)它的研究具有更廣闊的前景，同時(shí)可為尋找新藥奠定基礎(chǔ)。

總之，手性氨基醇廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等精細(xì)化工合成方面，尤其在不對(duì)稱合成中有廣闊的應(yīng)用前景，因此研究手性氨基醇在合成中的應(yīng)用，具有重要的意義。

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Study of Chiral Amino Alcohols in Reduction Double Bond

FENG Rui
(Nanyang Medical College , Nanyang 473000, China )

In this paper, the applications of chiral amino alcohols either catalysts or ligands in synthesis were reviewed, and it involved 14 references altogether.

chiral amino alcohols; catalysts; ligands; application

TQ 226.34

A

1671-9905(2016)11-0024-02

馮瑞（1975-），女，副教授，碩士，主要從事有機(jī)合成的研究，電話：13525107689， E-mail: fengrui20032006@163.com

2016-09-16