李雪鋒， 葉 玲

(1. 西南民族大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041;2. 西南交通大學(xué) 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，四川 成都 610031)

Michael加成反應(yīng)是一種構(gòu)建碳碳鍵的重要合成方法。α-取代的β-酮酸酯與α,β-不飽和酮的共軛加成反應(yīng)備受關(guān)注[1～4]。該方法所用的給體和受體易得，且只需經(jīng)過一步反應(yīng)即可以構(gòu)建一個季碳中心，其產(chǎn)物是一種多功能的合成中間體。但到目前為止，該反應(yīng)采用的受體主要是β-位沒有取代基的α,β-不飽和酮。而如何能在α,β-不飽和酮的β-位引入取代基，并與α-取代的β-酮酸酯發(fā)生共軛加成反應(yīng)，構(gòu)建含連續(xù)季碳-叔碳化合物是目前該領(lǐng)域的研究重點[6～8]。

本文報道在芐胺的三氟乙酸鹽(BnNH2·TFA)和1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(DABCO)的催化下，α-取代的芐叉丙酮(1)與α-取代的β-酮酸酯(2)經(jīng)共軛加成反應(yīng)，合成了含連續(xù)季碳-叔碳的加成產(chǎn)物——α，α-雙取代β-酮酸酯(3， Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和13CNMR表征。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker 300 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))。

2按文獻(xiàn)[9]方法合成； 1和BnNH2，成都市長征化玻有限公司；DABCO,百靈威；三氟乙酸(TFA)，成都愛思特試劑公司；其余所用試劑均為分析純，其中THF經(jīng)金屬鈉干燥重蒸。

Scheme1

1．2 3的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入1 73 mg(0.5 mmol)，2162 mg(0.7 mmol)， DABCO 22.4 mg(0.2 mmol)及BnNH2·TFA 44.2 mg(0.2 mmol)的二氯甲烷(5 mL)溶液，攪拌下于室溫反應(yīng)72 h。加入1 mol·L-1鹽酸1.0 mL淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯(3×10 mL)萃取，合并有機相，用飽和食鹽水洗滌，無水Na2SO4干燥，濃縮后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=6 ∶1]分離得無色油狀液體dr-3[d∶r(HPLC)=55 ∶45]113 mg，產(chǎn)率60%；1H NMRδ： 7.71(d,J=7.6 Hz, 1H)， 7.54～7.46(m, 3H), 7.48～7.31(m, 3H), 7.25～7.21(m, 5H), 7.14～7.02(m, 6H), 4.27～4.23(m, 2H), 3.66(d,J=17.6 Hz, 1H), 3.66(d,J=19.4 Hz, 1H), 3.24(dd,J=17.4 Hz, 6.0 Hz, 2H), 3.12～3.09(m, 3H), 2.77～2.76(m, 1H), 2.03(s, 3H), 1.96(s, 3H), 1.24(s, 9H), 1.15(s, 9H);13C NMRδ： 206.5, 206.0, 202.2, 201.1, 169.0, 168.9, 153.0, 152.9, 139.5, 138.4, 136.1, 135.1, 134.9, 129.3, 129.0, 128.5, 128.1, 127.5, 127.3, 127.1, 127.0, 125.9, 125.7, 124.5, 124.2, 82.4, 82.3, 65.6, 65.2, 45.9, 45.6, 44.4, 44.1, 35.3, 34.0, 30.2, 29.7, 27.7, 27.5, 27.4, 27.2。

2 結(jié)果與討論

研究發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)需要BnNH2·TFA和DABCO協(xié)同催化才能夠進(jìn)行。在BnNH2·TFA/DABCO催化體系中，BnNH2·TFA與1形成亞胺，降低烯烴的最低未占軌道(LUMO)的能量，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。而DABCO主要與2形成碳負(fù)離子，增強親核試劑的親核性。同時，由于3含有兩個手性中心，3是一對非對映異構(gòu)體(dr-3)。實驗結(jié)果表明dr-3很難用柱層析分離。HPLC分析表明，d∶r=55 ∶45。

3 結(jié)論

利用伯胺鹽和叔胺催化體系，通過分子間的Michael加成反應(yīng)，成功地建立了一種直接構(gòu)建含連續(xù)季碳-叔碳化合物的合成方法。該方法避免使用過渡金屬絡(luò)合物，而且在室溫下就能順利進(jìn)行，產(chǎn)率60%，因而是一種綠色高效的合成方法。

[1] Sibi M P， Manyem S. Enantioselective conjugate additions[J].Tetrahedron,2000,56:8033-8061.

[2] Christoffers J, Koripelly G, Rosiak A,etal. Recent advances in metal-catalyzed asymmetric conjugate additions[J].Synthesis，2007：1279-1300.

[3] Dalko P I, Moisan L. In the golden age of organocatalysis[J].Angew Chem,Int Ed，2004,43:5138-5175.

[4] Taylor M S, Jacobsen E N. Asymmetric catalysis by chiral hydrogen-bond donors[J].Angew Chem,Int Ed，2006,45:1520-1543.

[5] Christoffers J, Baro A. Stereoselective construction of quaternary stereocenters[J].Adv Synth Catal，2005,347:1473-1482.

[6] Wu F H, Li H M, Hong R,etal. Construction of quaternary stereocenters by efficient and practical conjugate additions toα,β-unsaturated ketones with a chiral organic catalyst[J].Angew Chem Int Ed，2006,45:947-950．

[7] Hamashima Y, Hotta D, Sodeoka M,etal. Direct generation of nucleophilic chiral palladium enolate from 1,3-dicarbonyl compounds:Catalytic enantioselective Michael reaction with enones[J].J Am Chem Soc，2002,124:11240-11241.

[8] Luo J, Xu L W, Hay R A,etal. Asymmetric Michael addition mediated by novel cinchona alkaloid-derived bifunctional catalysts containing sulfonamides[J].Org Lett，2009,11(2):437-440.

[9] Moss T A, Fenwick D R, Dixon D J,etal. Enantio- and diastereoselective catalytic alkylation reactions with aziridines[J].J Am Chem Soc，2008,130(31):10076-10077.