Development of Novel Hydrogen-Bond Donor Catalysts

این کار کاتالیزورهای اهداکننده پیوند هیدروژنی (HB) جدید و مؤثری را بر اساس یک آمین-تیوره سه عملکردی شناخته شده، یک ساختار ممتاز، که ثابت شده است یکی از پرکاربردترین کاتالیزورهای آلی است، توصیف می کند. این کاتالیزورهای دهنده HB مشتق شده از کوینازولین و بنزوتیادیازین در ابتدا به عنوان اهداکنندگان جدید HB سنتز شدند و توانایی اهدای HB آنها با روش‌های تحلیلی اندازه‌گیری شد. مشخص شد که آنها برای انواع تبدیلات نامتقارن از جمله واکنش های مایکل از a، ایمیدهای غیراشباع b و واکنش های هیدرازیناسیون ترکیبات 1،3-دی کربونیل موثر هستند. کاتالیزورهای تی اوره که دارای یک گروه عملکردی اضافی هستند نیز توضیح داده شده اند. به طور خاص، تیوره‌هایی که دارای یک گروه هیدروکسیل هستند، سنتز شدند و متعاقباً به‌عنوان کاتالیزورهای آلی دو عملکردی جدید برای واکنش‌های کاتالیزوری نامتقارن از نوع پتاسیس که شامل اسیدهای ارگانوبورونیک به‌عنوان نوکلئوفیل بود، استفاده شدند. دستیابی به این واکنش‌های افزودنی با استفاده از کاتالیست‌های ارگانیک موجود دشوار بود. یکی از روش‌های کاتالیزوری توسعه‌یافته را می‌توان برای سنتز ترکیبات مشتق شده از پپتیدهای بیولوژیکی جالب و دارای بخش‌های وینیل گلیسین غیرطبیعی به کار برد. این یافته‌ها معیارهای جدیدی را معرفی می‌کنند که برای توسعه کاتالیست‌های آلی برای واکنش‌های نامتقارن لازم است، بنابراین سهم قابل توجهی در زمینه کاتالیز ارگانیک دارد.

This work describes novel, effective hydrogen-bond (HB) donor catalysts based on a known bifunctional tertiary amine-thiourea, a privileged structure, which has been proven to be one of the most widely used organocatalysts. These HB donor catalysts derived from quinazoline and benzothiadiazine were initially synthesized as novel HB donors with their HB-donating abilities being measured by analytical methods. They were found to be effective for a variety of asymmetric transformations including Michael reactions of a, b-unsaturated imides and hydrazination reactions of 1,3-dicarbonyl compounds. Thiourea catalysts that have an additional functional group are also described. Specifically, thioureas that bear a hydroxyl group were synthesized and subsequently used as novel bifunctional organocatalysts for catalytic, asymmetric Petasis-type reactions involving organoboronic acids as nucleophiles. These addition reactions were difficult to achieve using existing organocatalysts. One of the developed catalytic methods can be applied to the synthesis of biologically interesting peptide-derived compounds possessing unnatural vinyl glycine moieties. These findings introduce new criteria required for the development of organocatalysts for asymmetric reactions, thus making a significant contribution to the field of organocatalysis.