设计合成了一系列具有不同的氢键给体和作用模式的手性双功能有机小分子催化剂,应用于催化环氧化合物与水以及其他亲核试剂的开环加成反应,发现脲(硫脲)或磺胺-咪唑双功能催化剂能够加速反应的进行,环氧与催化剂之间的氢键作用是加速反应的重要原因。也研究了这些催化剂对乙酸硝基苯酚酯水解反应的催化活性,提出了反应的协同催化机理。进一步研究了这些催化剂对于醛酮与硝基烯烃、溴代硝基烷烃与不饱和醛酮的共轭加成反应,获得了非常优秀的化学产率和对映选择性,并且在反应中首次观察到碱性添加剂的加速效应。此外也系统地考察了催化剂中氢键给体的性质对催化性能的影响,发现氢键给体对反应的催化活性和对映选择性非常重要,但其pKa值与催化活性并不呈现正比关系。发现这些催化剂能够促进具有α-离去基团的亲核试剂与Michael受体的共轭加成和后续的分子内环丙烷化反应,发展了合成手性硝基环丙烷的新方法。此外还研究了这些催化剂促进的串联反应,包括1,3-二羰基化合物、丙二睛、三氟乙酰乙酸乙酯与不饱和酮酯及二烯酮的反应,以高产率和高对映选择性制备了手性二氢吡喃、手性环己酮和手性三氟甲基取代的二氢吡喃类化合物。
英文主题词organocatalyst; epoxide; nucleophilic addition; conjugate addition; asymmetric catalysis