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研究生: 曹佩婷
Pei-Ting Tsao
論文名稱: 具葡萄醣為掌性輔助基掩飾鄰苯醌之合成及其不對稱Diels-Alder反應研究
The Synthesis and Asymmetric Diels-Alder Reactions of Masked o-Benzoquinones with D-Glucopyranosyl Auxiliaries
指導教授: 廖俊臣
Chun-Chen Liao
口試委員:
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: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 220
中文關鍵詞: 掩飾鄰苯醌
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  • 本論文係探討具葡萄醣為掌性輔助基之掩飾鄰苯醌99-104的合成及其不對稱Diels-Alder反應研究。
    掌性酚90-95分別於三種溫度下氧化成掌性掩飾鄰苯醌99-104再與甲基乙烯基酮進行分子間Diels-Alder反應,得到的環加成產物為105-110 (a, b, c),研究發現降低氧化溫度時有助於立體選擇性的提升。
    將所得環加成粗產物於酸性條件下進行甲基化反應,切除葡萄醣掌性輔助基,即可得到鏡像超越值。其中以葡萄醣上取代基為第三丁基芐基,在-30 oC下氧化時的非鏡像選擇性最好;-78 oC下氧化,由於掌性酚立體障礙之因素,導致氧化不完全,反而使立體選擇性降低。
    由X光單晶繞射ORTEP圖、比旋值及NOE實驗可以決定化合物105-110 (a, b, c)的絕對立體組態。我們因而得知掌性掩飾鄰苯醌在進行分子間Diels-Alder反應時,醣基具有誘導作用,而使得甲基乙烯基酮偏好從醣基方向加成。


    The studies on the synthesis of masked o-benzoquinones (MOBs) 99-104 embedded with glucopyranoside as chiral auxiliary to induce chirality in MOB and their subsequent diastereoselective Diels-Alder reaction are described.
    The in situ generated MOBs 99-104 by the oxidation of chiral phenols 90-95 in the presence of diacetoxyiodobenzene (DAIB) as oxidizing agent underwent diastereoselective Diels-Alder reaction with methyl vinyl ketone to provide cycloadducts 105-110 (a, b, c). Interestingly, the reaction temperature was found to affect the diastereoselectivities obtained. The best diastereoselectivities were obtained when the tandem oxidation/Diels-Alder reaction was carried out at -30 oC with R-group in 90-95 was t-butylbenzyl. However, when the temperature was further lowered to -78 oC, the bulky protecting group made the oxidation difficult and provided inferior diastereoselectivities.
    A mixture of crude Diels-Alder adducts when subjected to methanolysis under acidic conditions replaced the glucopyranoside chiral auxiliary with methoxy- group and thus provided enantiomerically pure bicyclo[2.2.2]octenone systems 114.
    The assigned absolute configuration of 105-110 (a, b, c) is based on single crystal X-ray analysis, optical rotation values and NOE data. This reaction was found to be highly facial selective and surprisingly, the dienophile preferred to approach from sterically more hindered face i.e., towards the glucopyranoside auxiliary side.

    第一章 緒論 1 第一節 不對稱分子間Diels-Alder反應 2 1-1-1 掌性雙烯誘導的不對稱Diels-Alder反應 2 1-1-2 掌性親雙烯誘導的不對稱Diels-Alder反應 3 1-1-3 路易士酸催化的不對稱Diels-Alder反應 4 1-1-4 有機分子催化的不對稱Diels-Alder反應 7 第二節 醣類為掌性輔助基的Diels-Alder反應 9 1-2-1具醣類掌性輔助基雙烯的Diels-Alder反應 9 1-2-2具醣類掌性輔助基親雙烯的Diels-Alder反應 10 第三節 掩飾鄰苯醌的Diels-Alder反應在有機合成上的應用 12 1-3-1掩飾鄰苯醌與烯類化合物之Diels-Alder反應 14 (1) 與烯類化合物進行分子間(intermolecular)之Diels- Alder反應 14 (2) 與烯類化合物進行分子內(intramolecular)之Diels- Alder反應 16 1-3-2 掩飾鄰苯醌與雙烯類化合物之Diels-Alder反應 16 (1) 與環戊二烯進行分子間之Diels-Alder反應 16 (2) 與非環狀雙烯類化合物進行分子間Diels-Alder反應 17 (3) 與雜環芳香性化合物進行分子間之Diels-Alder反應 18 (4) 與雙烯類化合物進行分子內Diels-Alder反應 18 1-3-3 掩飾鄰苯醌的不對稱Diels-Alder反應 21 (1) 掩飾鄰苯醌進行分子間不對稱Diels-Alder反應 21 (2) 掩飾鄰苯醌進行分子內不對稱Diels-Alder反應 25 第四節 研究構思 26 第二章 結果與討論 32 第一節 不對稱掩飾鄰苯醌的分子間Diels-Alder反應 32 2-1-1 掌性酚類化合物90和91的製備 32 2-1-2 不對稱掩飾鄰苯醌與甲基乙烯基酮分子間Diels-Alder反應 38 2-1-3 掌性酚類化合物92, 93, 94, 95的製備 48 2-1-4 葡萄醣上不同取代基之掌性輔助基對於誘導不對稱Diels-Alder反應之影響 53 第二節 切掉掌性輔助基以得到具光學純度的雙環[2.2.2]化合物 61 2-2-1 甲醇化移除葡萄醣掌性輔助基 61 2-2-2 決定環加成產物之鏡像超越值 65 第三節 立體組態之鑑定 67 第四節 結論 72 第三章 實驗部份與參考資料 75 第一節 一般實驗方法 75 第二節 化合物之實驗步驟及產物光譜資料 78 4-2-1 化合物84的合成 78 4-2-2 化合物85的合成 79 4-2-3 化合物86的合成 80 4-2-4 化合物87的合成 82 4-2-5 化合物88的合成 83 4-2-6 化合物89的合成 85 4-2-7 化合物90的合成 86 4-2-8 化合物91的合成 87 4-2-9 化合物92的合成 89 4-2-10 化合物93的合成 90 4-2-11 化合物94的合成 91 4-2-12 化合物95的合成 93 4-2-13 化合物98a-d的合成 94 4-2-14 化合物105a-c的合成 97 4-2-15 化合物106a-c的合成 100 4-2-16 化合物107a-c的合成 103 4-2-17 化合物108a-c的合成 106 4-2-18 化合物109a-c的合成 110 4-2-19 化合物110a-c的合成 114 4-2-20 化合物111、112、113及114的合成 117 第三節 參考文獻 120 附錄一 化合物105c X-光單晶繞射之數據 125 附錄二 HPLC分析之原始圖檔 129 附錄三 化合物的碳、氫核磁共振光譜圖 146

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