BnNH2·TFA/1,4-二氮杂二环[2.2.2]催化Michael加成反应合成季碳-叔碳化合物

李雪锋， 叶 玲

(1. 西南民族大学 化学与环境保护工程学院，四川 成都 610041;2. 西南交通大学 地球科学与环境工程学院，四川 成都 610031)

Michael加成反应是一种构建碳碳键的重要合成方法。α-取代的β-酮酸酯与α,β-不饱和酮的共轭加成反应备受关注[1～4]。该方法所用的给体和受体易得，且只需经过一步反应即可以构建一个季碳中心，其产物是一种多功能的合成中间体。但到目前为止，该反应采用的受体主要是β-位没有取代基的α,β-不饱和酮。而如何能在α,β-不饱和酮的β-位引入取代基，并与α-取代的β-酮酸酯发生共轭加成反应，构建含连续季碳-叔碳化合物是目前该领域的研究重点[6～8]。

本文报道在苄胺的三氟乙酸盐(BnNH2·TFA)和1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)的催化下，α-取代的苄叉丙酮(1)与α-取代的β-酮酸酯(2)经共轭加成反应，合成了含连续季碳-叔碳的加成产物——α，α-双取代β-酮酸酯(3， Scheme 1),其结构经1H NMR和13CNMR表征。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker 300 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)。

2按文献[9]方法合成； 1和BnNH2，成都市长征化玻有限公司；DABCO,百灵威；三氟乙酸(TFA)，成都爱思特试剂公司；其余所用试剂均为分析纯，其中THF经金属钠干燥重蒸。

Scheme1

1．2 3的合成

在反应瓶中依次加入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，搅拌下于室温反应72 h。加入1 mol·L-1盐酸1.0 mL淬灭反应，用乙酸乙酯(3×10 mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，浓缩后经硅胶柱层析[洗脱剂：V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=6 ∶1]分离得无色油状液体dr-3[d∶r(HPLC)=55 ∶45]113 mg，产率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 结果与讨论

研究发现，该反应需要BnNH2·TFA和DABCO协同催化才能够进行。在BnNH2·TFA/DABCO催化体系中，BnNH2·TFA与1形成亚胺，降低烯烃的最低未占轨道(LUMO)的能量，促进反应进行。而DABCO主要与2形成碳负离子，增强亲核试剂的亲核性。同时，由于3含有两个手性中心，3是一对非对映异构体(dr-3)。实验结果表明dr-3很难用柱层析分离。HPLC分析表明，d∶r=55 ∶45。

3 结论

利用伯胺盐和叔胺催化体系，通过分子间的Michael加成反应，成功地建立了一种直接构建含连续季碳-叔碳化合物的合成方法。该方法避免使用过渡金属络合物，而且在室温下就能顺利进行，产率60%，因而是一种绿色高效的合成方法。

[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.