摘 要

基于亚胺的亲核加成反应合成含氮化合物的最有效方法之一，在这个领域已经取得了很大进展。但是亚胺在使用过程中，存在很多问题：稳定性不好，易水解，脂肪亚胺很容易在反应中发生异构化得到相应的烯胺，这极大限制了其应用。

N,O-缩醛具有亚胺同样的功能，但相对于很多相应的亚胺来说，稳定性更好，容易提纯和储存，故将其取代亚胺应用于不同类反应之中的研究引起了人们的极大关注。近年来文献报道了一类新型的炔基取代的N,O-缩醛，并在不饱和β-氨基酸衍生物的合成方法学取得了重要进展，展示了其重要的应用前景。

本论文的主要研究工作如下：（1）四类N,O-缩醛的合成，包括苯乙烯基，苯乙炔基，二氢喹啉，和异吲哚酮类衍生物；（2）探究所合成N,O-缩醛与丙二酸酯类化合物之间的催化不对称加成反应，并考察了不同手性配体和金属路易斯酸对产率和ee值的影响。反应产率较好，但产物的ee值最高只有20%，为不同类β-氨基酸的合成提供了一种新思路。（3）初步研究了不饱和N,O-缩醛与高联烯硅烷反应可行性。

关键词：亚胺；N,O-缩醛；不饱和N,O-缩醛；不对称催化

Abstract

One of the most effective method for the synthesis of nitrogen compounds nucleophilic addition reaction imine based in this area has made great progress. But in the course of the imine, there are many problems: poor stability, susceptible to hydrolysis, imide fat is likely to occur in the isomerization reaction to give the corresponding enamine, which greatly limits its application.

N, O- acetal imine having the same function. But compared to many of the corresponding imine, the better stability, easy purification and storage. It will replace its imine used to study different types of reactions among aroused great concern. In recent years, reported a new class alkynyl substituted N, O- acetals and unsaturated β- amino acid derivatives synthesis school made important progress, demonstrated its important applications.

The main research work of this paper are as follows: (1) four categories N, O- acetal synthesis, including styryl, phenylethynyl, dihydroquinoline, and isoindole Derivatives; (2) to explore the synthesis of N, O- acetals and catalytic between malonate compound asymmetric addition reaction, and the effect of different chiral ligands and metal Lewis acid on the yield and ee values. The reaction yield is better, but the highest ee value of the product is only 20 percent, provided a new way for the synthesis of different types of β- amino acids. (3) A preliminary study of the unsaturated N, O- acetals with high allenes silane feasibility.

• Key Words：imine, N,O-acetals, Unsaturated N,O-acetals, asymmetric catalysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第1章 绪论 1

1.1 亚胺和亚胺前体 1

1.1.1亚胺类化合物在不对称催化中的应用 1

1.1.2 亚胺前体在有机合成中的应用 4

1.2 不饱和半缩醛胺（N,O-缩醛）类化合物 4

1.2.1 N,O-缩醛在有机合成中的应用 4

1.2.2 不饱和N,O-缩醛的应用 8

1.3 本章小结 9

1.4 选题意义 9

第2章 实验部分 10

2.1 课题提出及设计 11

2.2 四种不饱和半缩醛胺（N,O-缩醛）的合成 11

2.2.1 (E)-N-(1-ethoxy-3-phenylallyl)benzamide (1b) 11

2.2.2 N-(1-ethoxy-3-phenylprop-2-yn-1-yl)benzamide (2b) 12

2.2.3 3-hydroxyisoindolin-1-one (3b) 12

2.2.4 2-ethoxy-1-methoxycarbonyl-1,2-dihydroquinolines (4b) 13

2.2.5 实验结果讨论 13

2.3 不饱和N,O-缩醛与丙二酸二甲酯之间的催化不对称加成反应研究 14

2.3.1 不饱和N,O-缩醛与丙二酸二甲酯的反应条件建立 14

2.3.2 产物结构分析 15

2.3.3 结论 15

2.4 不饱和N,O-缩醛与高连烯基硅烷之间的催化不对称加成反应研究 16

第3章 总结与展望 18

参考文献 19

附图：化合物的核磁共振谱图 21

致谢 25

第1章 绪论

1.1 亚胺和亚胺前体

1.1.1亚胺类化合物在不对称催化中的应用

能与醛、酮进行亲和加成反应的有机化合物主要有伯胺、仲胺和氨基衍生物（Y-NH₂）醛、酮与伯胺化合物发生加成反应后会继续发生消去反应脱掉一分子水生成亚胺类化合物，即醛、酮的C=O键转化为C=N键，仲胺则生成烯胺。由于亚胺类化合物含有的C=N双键，其在有机合成尤其是合成氨基化合物中具有非常重要的作用，在一些含氮化合物的合成中，亲核试剂与亚胺进行亲和加成反应无疑是一种最切实有效的方法，在这方面早已有人进行了充分的研究并且已经取得了很大进展，已有多篇综述在这方面进行了总结^[1-3],近年来随着不对称催化成为化学界的研究热点，亚胺在不对称催化方面的应用得到进一步研究，在合成光学活性化合物上取得了很好的进展。

1975年，scorrano等^[4]报道了首例亚胺的不对称催化氢化，他们用Rh-DIOP作为催化剂实现了N-苄基亚胺的不对称催化氢化，虽然ee值仅有22%，但却开创了亚胺不对称催化氢化的先河。1989年，Bakos等^[5]以Rh-磺化BDPP为催化剂拥挤N-苄基亚胺的氢化，ee值高达96%，在亚胺的不对称催化氢化上取得的了突破性进展。此后各种高活性、高对映选择性的催化剂被开发出来，如手性Ti催化剂、Ir-PHOX催化剂、Ir-Xyliphos催化剂以及二胺-钌催化剂等在亚胺的不对称催化氢化中都有良好的表现。

特别是近年来手性磷酸催化剂对亚胺类化合物进行不对称催化取得了很好的进展，如酰亚胺1与吲哚2或吡咯3进行的F-C反应，其ee值达到了90%以上^[6,7]（图1.1）。