馮 瑞

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

綜述與進(jìn)展

手性氨基醇還原雙鍵的研究

馮 瑞

（河南南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 南陽 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)合物是一類沒有過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。

[1] Buckett W R, Hewett C L, Savage D S, et al. Panuronium bromide and other steroidal neuromuscular blocking agents containing acetylchloling fragments[J]. J Med Chem, 1973, 16(10): 1116-1124.

[2] 王玉成，陳玉芳，李磊，等.維庫溴銨的合成[J].中國藥物化學(xué)雜志，2006(14)：233-235.

[3] Noyori R, Suga S, Kawai K, et al.J Am Chem Soc., 1986, 108: 6071.

[4] Soai K, Ookawa A, Kaba T, et.al. J. Am. Chem. Soc., 1987, 109(23): 7111-7115.

[5] Bedekar A.V, Koroleva E.B, Andersson P.G.. J. Org.Chem., 1997, 62(8): 2518-2526.

[6] Itsuno S, Ito K, Hirao A ,et al. J .Chem .Soc, Chem. Commun., 1983: 469.

[7] Itsuno S, Nakano M, Ito K, et al. J .Chem .Soc., Perkin Trans. I., 1985: 2039.

[8] 程青芳，許興友，楊緒杰，尤田耙.手性氨基醇催化的前手性芳酮的不對(duì)稱還原反應(yīng)[J].有機(jī)化學(xué)，2005，25(6)：669-672.

[9] 劉湘，李紀(jì)國，張正.手性氨基醇用于苯乙酮的不對(duì)稱還原研究[J].無錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，16(3)：59-62.

[10] Jones D K, Liotta D C. J.Org.Chem., 1993, 58: 797-799.

[11] Corey E J, Bakshi R K, Shibata S. J.Org.Chem., 1988, 53: 2861-2863.

[12] Soai K, Niwa S. Chem. Rev., 1992, 92(5): 833-856.

[13] Satoh K, Inenaga M, Kanai K. Synthesis of a key intermediate of levofloxacinvia enantioselective hydrogenation catalyzed by iridium(Ⅰ) complexes[J]. Tetrahedron: Asymm., 1998, 9(15): 2657-2656.

[14] Corey E J, Bakshi R K, Shibata S. J.Am.Chem.Soc., 1987, 109: 5551.

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