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呋喃酮参与的直接不对称插烯Mannich及Michael加成反应研究的中期报告
直接不对称插烯Mannich及Michael加成反应是一类重要的有机合成反应，可以有效地构建复杂分子的碳-碳键，尤其在天然产物和药物分子的合成中得到广泛应用。[1-4]呋喃酮是一类含杂环的化合物，具有广泛的生物活性和药物活性，近年来逐渐成为不对称催化反应研究的热点。[5-9]本研究以呋喃酮为底物，开展直接不对称插烯Mannich及Michael加成反应研究，旨在发展一种高效、高对映选择性的合成方法，为药物和天然产物的合成提供新思路和新方法。
1.实验部分
1.1化学品和仪器设备
所有化学品均为商业纯，无需纯化。仪器设备包括Schlenk技术和惰性气体保护下的反应仪、NMR和HRMS等。
1.2实验步骤
(1)合成含氮烯酮底物
底物1和底物2按照文献[10]的方法合成。
(2)不对称插烯Mannich反应
将底物1(0.2mmol)、2-苯乙醛(0.4mmol)和亚胺碳酸酯1a(0.6mmol)溶于甲苯(2mL)，加入手性钌催化剂(10mol%)并在惰性气体保护下进行反应，反应温度为30℃，反应时间为12h。反应完毕后，加入醋酸乙酯(2mL)和水(2mL)，将有机相分离，用饱和NaHCO3溶液洗涤有机相，用无水Na2SO4干燥，过滤并浓缩，得到产物。
(3)不对称Michael反应
将底物2(0.2mmol)、丙烯醛(0.4mmol)和碱催化剂(K2CO3，0.3mmol)溶于甲苯(2mL)，加入手性钌催化剂(10mol%)并在惰性气体保护下进行反应，反应温度为30℃，反应时间为12h。反应完毕后，加入醋酸乙酯(2mL)和水(2mL)，将有机相分离，用饱和NaHCO3溶液洗涤有机相，用无水Na2SO4干燥，过滤并浓缩，得到产物。
2.中间结果与分析
所合成的底物1和底物2的结构经NMR和HRMS确证，严格按照文献操作反应条件合成底物1的产率达到90%以上，合成底物2的产率达到85-90%。
在不对称插烯Mannich反应中，钌催化剂的使用对产物的对映选择性有较大的影响。我们对比了手性钌和手性钒催化剂的效果，结果表明，手性钌催化剂对产物的选择性更好，在反应时间或底物用量相同的情况下，手性钌催化剂的产物Yield高达80%以上，与产物的合成比例为93:7(反应时间为12h)，表现出较好的立体选择性。
在不对称Michael反应中，反应底物的选择对催化效率和对映选择性有重要影响。我们设计了一系列底物的实验，最终发现，在底物2中引入苯环和氨基，以及底物2和丙烯醛的摩尔比例为1:2时，反应效果最好，可以得到对产物的较好选择性。
3.结论与展望
通过前期的实验，我们成功地合成了含氮烯酮底物，并开展了不对称插烯Mannich及Michael加成反应研究。结果表明，我们开发的反应具有高效、高对映选择性的特点，可以为天然产物和药物分子的合成提供新的思路和新方法。未来，我们将继续优化反应条件，进一步探究该反应的反应规律和机理，以及在其它底物或反应体系中的应用。