方 寧

（溫州大學(xué) 化學(xué)與材料工程學(xué)院，浙江 溫州 325035）

胺類化合物普遍存在于天然產(chǎn)物、藥物分子和一些生物活性成分中，也是生物有機(jī)體的重要組成部分[1]。利用無金屬有機(jī)小分子催化合成胺類化合物的方法，由于其獨(dú)特的催化活性，受到越來越多化學(xué)合成家的關(guān)注。在本篇文章中，主要從類Michael 加成反應(yīng)和環(huán)化反應(yīng)兩個方面對近年來有機(jī)小分子催化劑的研究發(fā)展加以敘述。

1 Michael 加成反應(yīng)類型

2011年，Zhang 課題組[2]發(fā)表了使用NHC（氮雜卡賓）為有機(jī)小分子催化劑，催化脂肪胺或芳香胺1 和α，β-不飽和酮2 經(jīng)過Michael 加成途徑，順利地合成出β-氨基酮類化合物3，產(chǎn)率高達(dá)98%，其底物完全轉(zhuǎn)化，見圖1。

圖1

2012年，Lattanzi 課題組[3]提出了利用手性脲類有機(jī)小分子催化劑C-2 在反應(yīng)體系中與相應(yīng)的底物產(chǎn)生的非共價相互作用而促進(jìn)類Michael 反應(yīng)，產(chǎn)生具有四面立體中心的對映體氮雜環(huán)丙烷6 的合成方法，見圖2。在優(yōu)化條件的研究中表明，N-對甲基苯磺酸酯和叔丁氧羰基保護(hù)基，相比較于芐基和乙?；軌蛉〉米罡弋a(chǎn)率。

圖2

2018年，Peddinti 及其同事[4]利用有機(jī)小分子C-3 催化三氮唑化合物8 和環(huán)內(nèi)烯酮7 發(fā)生加成反應(yīng)，得到優(yōu)秀的產(chǎn)率及對映選擇性的相應(yīng)產(chǎn)物9，這是一種新型的Michae 反應(yīng)，見圖3。

圖3

2019年，Zhang 課題組[5]設(shè)計(jì)了一種新型環(huán)膦雙功能有機(jī)小分子催化劑C-4，催化具有親核性的內(nèi)酰胺類化合物10 和聯(lián)烯酯類化合物11 發(fā)生加成反應(yīng)，得到中等產(chǎn)率和高的對映選擇性的目標(biāo)產(chǎn)物12，見圖4。該催化劑易于制備，反應(yīng)條件溫和，適用于克級合成反應(yīng)，保持高的對映選擇性。

圖4

2020年，Seidel 課題組[6]報道了胺類化合物13和α，β-不飽和酯14 在小分子硫脲類化合物C-E 的催化下，高效地合成出β-胺基酯化合物15，也具有高的ee 值，見圖5。該催化劑在反應(yīng)過程中也是以氫鍵的結(jié)合作用，發(fā)揮好的催化效果。

圖5

2 環(huán)化反應(yīng)類型

2011年，Gong 課題組[7]提出利用從聯(lián)萘酚衍生出來的手性雙膦酸C-6 催化醛類化合物1、α-氨基丙二酸酯2 和親偶極子化合物3 三組分經(jīng)過1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，合成出手性吡咯烷衍生物19，獲得最優(yōu)的產(chǎn)率和對映選擇性，見圖6。

圖6

2013年，Xu 課題組[8]報道了一種基于金雞納合成出來的有機(jī)小分子催化劑C-7 催化三組分經(jīng)過[3+2]環(huán)加成和1,3-質(zhì)子遷移，發(fā)生級聯(lián)反應(yīng)，合成羥吲哚衍生物8 的方法。其產(chǎn)率較好，ee 值高達(dá)87%，有11∶1 的dr 值，見圖7。

圖7

2015年，Shi 課題組[9]利用碘芳烴化合物C-8 催化載有不同取代基的底物23 發(fā)生分子內(nèi)胺化反應(yīng)，得到β-內(nèi)酰胺類化合物24，產(chǎn)率高達(dá)98%，ee 值為99%，見圖8。

圖8

2017年，Tan 課題組[10]提出1,4-二酮化合物26和芳香胺27 在磷酸C-9 和路易斯酸的共同作用下，高產(chǎn)率地制備出芳香吡咯化合物28，也具有高的對映選擇性，底物范圍較廣，見圖9。

圖9

2018年，Palacios 課題組[11]提出使用手性磷酸C-10 催化醛類化合物29、胺類化合物30 和羰基酯類化合物31 三組分反應(yīng)，以好的產(chǎn)率獲得內(nèi)酰胺化合物32，也有優(yōu)秀的ee 值，見圖10。底物中，低位阻的胺和缺電子的醛對此反應(yīng)有利。

圖10

2020年，Pozo 課題組[12]利用有機(jī)催化劑C-11，在三氟乙酸的存在下，共同催化胺類化合物33 經(jīng)過環(huán)化得到具有四立體中心的哌啶類化合物34，見圖11。其中，乙烯磺?；鳛榘返男卤Ｗo(hù)基對產(chǎn)物立體選擇性的控制有著重要的作用。

圖11

3 總結(jié)與展望

本文章簡單概述了近些年有機(jī)小分子催化合成胺類化合物的新方法。有機(jī)小分子催化劑在20 世紀(jì)后期興起，在21 世紀(jì)初期得到快速發(fā)展，有著毒性小、在空氣中穩(wěn)定、易于獲得和使用、對環(huán)境友好等優(yōu)勢，為綠色化學(xué)的發(fā)展提供了強(qiáng)大動力。