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研究生: 林育澄
Lin, Yu-Cheng
論文名稱: 利用樟腦磺醯胺衍生物為掌性輔助基探討甘胺酸酯對α,β不飽和酸酯之不對稱麥可加成反應及其應用於天然物紅藻胺酸(-)-α-Allokainic acid的合成
Asymmetric Michael Addition of Iminoglycinate to α,β-Unsaturated Enoates Employing 10-Camphor-sulfonamide as Chiral Auxiliary and Its Application in the Synthesis of (-)-α-Allokainic acid
指導教授: 汪炳鈞
Uang, Biing-Jiun
口試委員: 林俊成
Lin, Chun-Cheng
陳榮傑
Chein, Rong-Jie
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 118
中文關鍵詞: 樟腦磺醯胺不對稱1,4-加成反應焦谷胺酸紅藻胺酸
外文關鍵詞: camphor sulfonamide, asymmetric Michael addition, pyroglutamic acid, (-)-α-Allokainic acid
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  •   我們以便宜且易取得的天然化合物(+)-樟腦磺酸為起始物,利用此化合物上取代基的立體障礙,製備成具有不對稱特性的樟腦磺醯胺之掌性輔助基合成亞胺97c並進行與α,β-不飽和酸酯的不對稱1,4-加成反應,藉此得到具有不同選擇性的立體異構物。之後再利用胺轉換反應將掌性輔助基水解並進行合環反應,如此可建構出生物鹼之焦谷胺酸衍生物並同時回收掌性輔助基,而我們可以透過此衍生物製備不同光學活性的天然藥物,並且應用於製備多官能基化的衍生物以及天然物紅藻胺酸(-)-α-Allokainic acid的形式合成。


      This thesis dealt with the application of the natural compound (+) - camphorsulfonic acid. We synthesized chiral camphor sulfonamide as auxiliaries to prepare iminoglycinate 97c and investigated asymmetric Michael addition with a series of α,β-unsaturated ester. After transamination, a series of alkaloids of the pyroglutamic acid derivatives could be obtained with different steroselectivities. Furthermore, a concise formal synthesis of (-)-α-Allokainic acid was reported.

    目錄 第一章 緒論 1 1.1不對稱化學簡介 1 1.2樟腦掌性輔助基在不對稱合成上的應用 5 1.2.1 樟腦掌性輔助基之不對稱烷基化反應 6 1.2.2 樟腦掌性輔助基之不對稱1,4-加成反應 12 第二章 研究動機 25 2.1 生物鹼簡介 25 2.2 合成不同具光學活性的焦谷胺酯衍生物之構想 …………………30 第三章 結果與討論 33 3.1 樟腦磺醯胺基亞胺的製備 33 3.2樟腦磺醯胺基亞胺97c進行不對稱1,4-加成反應之結果 35 3.3亞胺97c與α,β-不飽和酸酯進行不對稱1,4-加成反應的結果 49 3.4不對稱1,4-加成反應選擇性的探討 51 3.5亞胺97c在不對稱1,4-加成反應的應用 54 3.5 結論 59 第四章 實驗部份 60 4.1 一般實驗方法 60 4.2 實驗步驟及光譜資料 60 參考文獻…………………………………………...……………….…. 86 附錄一 氫核磁共振光譜………………………………………….….. 90 附錄二 碳核磁共振光譜………………………………………….….103 附錄三 化合物112之NOE實驗光譜……………………………….116 圖目錄 圖1-1:互為鏡像異構物之生理活性…………………………………. 3 圖1-2:樟腦立體結構對加成反應選擇性的影響……………………..5 圖1-3:McIntosh教授解釋立體選擇性的來源………………………..8 圖1-4:呂學聖博士解釋立體選擇性的來源…………………………...9 圖1-5:修改樟腦掌性輔助基之構想………………………………….10 圖1-6:亞胺11經去質子後與鋰離子鉗合進行不對稱1,4-加成反應………………………………………………………………………...21 圖2-1:常見異環胺化合物的分子結構……………………………….26 圖2-2:焦谷胺酯骨架的延伸及應用………………………………….27 圖2-3:紅藻胺酸類衍生物…………………………………………….29 圖3-1:雙取代的樟腦磺醯胺基亞胺97a, 97b, 97c…………………..34 圖3-2:以二異丙基胺鋰為鹼進行去質子反應所形成之構型與其反應位向…………………………………………………………………….. 39 圖3-3:推測亞胺97c去質子後與鎂離子鉗合所形成之雙橋構型….44 圖3-4:以烯醇鎂鹽所得之不對稱1, 4加成產物進行胺轉換反應後所得之非鏡像選擇性內醯胺粗產物…………………………………….. 44 圖3-5:以焦谷胺酯99反推加成產物98c的絕對組態………………45 圖3-6:亞胺97c去質子後與鉀離子鉗合所形成之構型與其反應位向……………………………………………………………………….. 51 圖3-7:化合物112之NOE實驗結果………………………………..58 表目錄 表1-1:McIntosh教授進行不對稱烷基化反應之結果……………..…7 表1-2:金屬陽離子對亞胺8進行不對稱烷基化反應之結果..………9 表1-3:樟腦醯基亞胺11進行不對稱烷基化反應之結果…...……....11 表1-4:Viallefont教授利用亞胺進行不對稱1,4-加成反應…………13 表1-5:Kanemasa教授利用亞胺5進行不對稱1,4-加成反應…...…10 表1-6:樟腦醯基亞胺11進行不對稱1,4-加成反應之結果…...……20 表2-1:樟腦衍生物之亞胺92進行不對稱1,4-加成反應之結果…...31 表3-1:樟腦磺醯胺基亞胺97a-c進行不對稱1,4-加成反應之結果..36 表3-2:金屬陽離子與添加劑對亞胺97c進行不對稱1,4-加成反應..41 表3-3:金屬陽離子於不對稱1,4-加成產物胺轉換反應後之選擇性..41 表3-4:改變鹼KHMDS的當量數對1,4-加成反應之結果……….…47 表3-5:改變反應時間對1,4-加成反應之結果……………………….48 表3-6:亞胺97c與α,β-不飽和酸酯進行不對稱1,4-加成反應之結果.50 表3-7:反應時間於內醯胺111進行加成反應的產率之影響.............57 流程目錄 流程1-1:Yamada教授製備具光學活性α-胺基酸之反應途徑……….6 流程1-2:Viallefont教授製備具光學活性焦谷胺酯17之反應途.….13 流程1-3:Kanemasa教授製備具光學活性焦谷胺酯21之反應途徑.14 流程1-4:Joullie教授利用樟腦內醯胺25作為掌性輔助基進行不對稱1,4-加成反應之反應途徑………………………………………………16 流程1-5:Chavan教授合成L-CCG-I 31之反應途徑………………….10 流程1-6:Rolland教授製備具光學活性焦谷胺酯35與胺基酸36之反應途徑………………………………………………………………….. 17 流程1-7:許鵬飛教授製備掌性γ -內醯胺44及吡咯45之反應途徑...18 流程1-8:Palomo教授製備掌性γ -硝基羧酸化合物49、醛類化合物51以及酮類化合物52之反應途徑…………………………………….19 流程1-9:本實驗室鍾權忠博士製備掌性焦谷胺酯54之反應途徑... 21 流程1-10:生物鹼Isoretronecanol 63與Trihydroxyheliotridane 66…22 流程1-11:生物鹼Heliotridane 76之合成途徑………………………23 流程1-12:紅藻胺酸(+)-2-epi-α-Allokainic acid 86之合成途徑……24 流程2-1: 製備不同光學活性的焦谷胺酯衍生物之反應途徑………30 流程3-1:合成樟腦磺醯胺基亞胺之反應途徑………………………34 流程3-2:利用二苄基取代的樟腦磺醯胺基亞胺97c製備具有光學活性的焦谷胺酯衍生物99之反應結果……………………………….…38 流程3-3:亞胺97c進行不對稱1,4-加成反應之反應機構……..……52 流程3-4:當R取代基立障較大時可能會發生的反應過渡態………53 流程3-5:紅藻胺酸衍生物(-)-α-Allokainic acid 117之構想合成途徑………………………………………………………………………...54 流程3-6:製備α,β-不飽和酸酯77之合成途徑……………………....55 式目錄 式3-1:Henderson教授以magnesium bis(hexamethyldisilazide)為鹼對苯丙醇進行烯醇化…………………………………………………….. 43 式3-2:製備不對稱1,4-加成產物106之合成途徑……………...…..55 式3-3:製備焦谷胺酯衍生物110之合成途徑……………………….56 式3-4:製備內醯胺111之合成途徑…………………………….……56 式3-5:製備化合物112之合成途徑……………………….…………57

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