有機小分子催化合成胺類化合物的研究進展

方 寧

（溫州大學 化學與材料工程學院，浙江 溫州 325035）

胺類化合物普遍存在于天然產物、藥物分子和一些生物活性成分中，也是生物有機體的重要組成部分[1]。利用無金屬有機小分子催化合成胺類化合物的方法，由于其獨特的催化活性，受到越來越多化學合成家的關注。在本篇文章中，主要從類Michael 加成反應和環化反應兩個方面對近年來有機小分子催化劑的研究發展加以敘述。

1 Michael 加成反應類型

2011年，Zhang 課題組[2]發表了使用NHC（氮雜卡賓）為有機小分子催化劑，催化脂肪胺或芳香胺1 和α，β-不飽和酮2 經過Michael 加成途徑，順利地合成出β-氨基酮類化合物3，產率高達98%，其底物完全轉化，見圖1。

圖1

2012年，Lattanzi 課題組[3]提出了利用手性脲類有機小分子催化劑C-2 在反應體系中與相應的底物產生的非共價相互作用而促進類Michael 反應，產生具有四面立體中心的對映體氮雜環丙烷6 的合成方法，見圖2。在優化條件的研究中表明，N-對甲基苯磺酸酯和叔丁氧羰基保護基，相比較于芐基和乙酰基，能夠取得最高產率。

圖2

2018年，Peddinti 及其同事[4]利用有機小分子C-3 催化三氮唑化合物8 和環內烯酮7 發生加成反應，得到優秀的產率及對映選擇性的相應產物9，這是一種新型的Michae 反應，見圖3。

圖3

2019年，Zhang 課題組[5]設計了一種新型環膦雙功能有機小分子催化劑C-4，催化具有親核性的內酰胺類化合物10 和聯烯酯類化合物11 發生加成反應，得到中等產率和高的對映選擇性的目標產物12，見圖4。該催化劑易于制備，反應條件溫和，適用于克級合成反應，保持高的對映選擇性。

圖4

2020年，Seidel 課題組[6]報道了胺類化合物13和α，β-不飽和酯14 在小分子硫脲類化合物C-E 的催化下，高效地合成出β-胺基酯化合物15，也具有高的ee 值，見圖5。該催化劑在反應過程中也是以氫鍵的結合作用，發揮好的催化效果。

圖5

2 環化反應類型

2011年，Gong 課題組[7]提出利用從聯萘酚衍生出來的手性雙膦酸C-6 催化醛類化合物1、α-氨基丙二酸酯2 和親偶極子化合物3 三組分經過1,3-偶極環加成反應，合成出手性吡咯烷衍生物19，獲得最優的產率和對映選擇性，見圖6。

圖6

2013年，Xu 課題組[8]報道了一種基于金雞納合成出來的有機小分子催化劑C-7 催化三組分經過[3+2]環加成和1,3-質子遷移，發生級聯反應，合成羥吲哚衍生物8 的方法。其產率較好，ee 值高達87%，有11∶1 的dr 值，見圖7。

圖7

2015年，Shi 課題組[9]利用碘芳烴化合物C-8 催化載有不同取代基的底物23 發生分子內胺化反應，得到β-內酰胺類化合物24，產率高達98%，ee 值為99%，見圖8。

圖8

2017年，Tan 課題組[10]提出1,4-二酮化合物26和芳香胺27 在磷酸C-9 和路易斯酸的共同作用下，高產率地制備出芳香吡咯化合物28，也具有高的對映選擇性，底物范圍較廣，見圖9。

圖9

2018年，Palacios 課題組[11]提出使用手性磷酸C-10 催化醛類化合物29、胺類化合物30 和羰基酯類化合物31 三組分反應，以好的產率獲得內酰胺化合物32，也有優秀的ee 值，見圖10。底物中，低位阻的胺和缺電子的醛對此反應有利。

圖10

2020年，Pozo 課題組[12]利用有機催化劑C-11，在三氟乙酸的存在下，共同催化胺類化合物33 經過環化得到具有四立體中心的哌啶類化合物34，見圖11。其中，乙烯磺酰基作為胺的新保護基對產物立體選擇性的控制有著重要的作用。

圖11

3 總結與展望

本文章簡單概述了近些年有機小分子催化合成胺類化合物的新方法。有機小分子催化劑在20 世紀后期興起，在21 世紀初期得到快速發展，有著毒性小、在空氣中穩定、易于獲得和使用、對環境友好等優勢，為綠色化學的發展提供了強大動力。