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生物碱是一类重要的天然产物,在自然界中广泛分布。它们有很好的的生物活性且成药率较高,现已广泛应用于医药领域,在新型药物研发中起着重要的作用,因此针对天然生物碱骨架结构的合成具有重大意义。Pictet–Spengler反应为合成具有立体选择性的复杂天然产物骨架提供了便利的方法。本论文将我们小组合成得到的一系列新型的双轴手性磷酰亚胺类布朗斯特酸催化剂应用到3个不对称Pictet–Spengler反应中,取得了很好的催化结果。具体研究内容及结果如下:(1)合成(R)-BINOL型双轴手性磷酰亚胺催化剂:以(R)-1,1’-联-2-萘酚(BINOL)为起始原料,经过MOM保护、碘代、偶联、脱保护、酰化、叠氮化还原得到(R)-1,1’-联-2-萘酚(BINOL)衍生的磷酰胺,将BINOL磷酰胺与BINOL磷酰氯缩合得到7个目标产物双轴手性磷酰亚胺催化剂,并测定了化合物的熔点、旋光度、核磁氢谱、核磁碳谱、核磁磷谱、红外光谱和高分辨质谱,确定了产物结构。(2)2-吲哚苯胺与丙酮酸酯的不对称P–S反应:我们将(R)-BINOL、(R)-VAPOL及(R)-H8-BINOL衍生的6种双轴手性磷酰亚胺催化剂应用到此反应中,依次考察了催化剂、催化剂的用量、温度、溶剂等因素对反应活性和立体选择性的影响。在最佳催化条件下,扩展了17个反应实例,ee值在94–98%,产率在74–97%。该不对称P–S反应表现出3个特点:1)反应高对映选择性地构建了一个季碳手性中心;2)催化剂用量较少(2mol%);3)无论2-吲哚苯胺的吲哚基团上连有吸电子基团还是推电子基团还是大空阻基团,反应的收率及对映选择性均很高。我们还将2-(3-甲基吲哚)苯胺与丙酮酸苯酚酯的用量放大到克级,反应的产率和对映选择性保持不变。;将催化体系应用到2-(3-甲基吲哚)苯胺与呋喃甲醛的反应中,以高对映选择性合成出HIV-1型抑制剂。(3)2-吡咯苯胺与丙酮酸酯的不对称P–S反应:3,3’位为3,5-(CF3)2Ph取代的(R)-H8-BINOL衍生的磷酰亚胺在此反应中表现出良好的手性控制能力,通过对溶剂、温度、丙酮酸酯等因素的考察,确定了最佳催化条件,并将此条件应用到了9种2-吡咯苯胺与丙酮酸苄脂酯的P–S反应中,对映选择性在88–98%,产率在89–97%。当2-吡咯苯胺的的3位上为芳基取代时,反应高对应选择性地构建了一个异常拥挤的季碳手性中心(经过单晶确认),得到了一种反热力学产物,并且此反应放大到克级,能够保持产率与ee值。(4) a)2-吲哚啉苯胺与丙酮酸酯的不对称P–S反应:将(R)-BINOL及(R)-H8-BINOL衍生的6个双轴手性磷酰亚胺催化剂应用到此反应中,考察了催化剂、催化剂用量、酮酸酯、溶剂、温度等因素对反应活性和立体选择性的影响。在最佳催化条件下,扩展了6个反应实例。ee值在77–97%,产率在87–95%。;b)1-芳基-7-氨基吲哚啉与丙酮酸萘酚酯的不对称P–S反应:3,3’位为1-萘基的(R)-H8-BINOL衍生的磷酰亚胺在此反应中表现良好,经过对条件的筛选,确定了最佳催化条件,在最佳条件下考察了7种1-芳基-7-氨基吲哚啉与丙酮酸萘酚酯的P–S反应,ee值在84–99%,产率在72–97%。两种反表现出3个特点:1)利用苯环上的位点作为亲核试剂对亚胺离子进攻,完成P–S反应扣环;2)充当亲核试剂的苯环上连有吸电子基团时反应也能很顺利的进行;3)以高对应选择性高产率地合成出含有季碳手性中心的苯并氮卓类化合物。综上,将我们小组合成的双轴手性磷酰亚胺催化剂应用到3种不对称P–S反应中,考察了42个不对称P–S反应实例,得到了较好的催化结果。通过对底物结构的调整,不对称催化合成出不同骨架的P–S反应产物,希望为有机不对称催化及不对称P–S反应提供一些新的思路。