手性羰基铁体系催化酮的不对称氢转移氢化

手性羰基铁络合物很少被用于芳香酮的不对称氢转移氢化.利用不同的羰基铁络合物与手性双胺双膦配体现场络合,形成手性胺膦铁催化体系.考察了它们对多种芳香酮的不对称氢转移催化氢化性能.结果表明,三核的手性胺膦铁簇合物是催化芳香酮不对称氢转移氢化的较好体系.当用三核的铁簇合物[Et₃NH]⁺[HFe₃(CO)₁₁]^-体系催化1,1-二苯基丙酮的氢化时,最高可获得98%的对映选择性.通过现场红外光谱测定,揣测羰基铁簇合物Fe₃(CO)₁₂在催化反应过程中保持三核的簇合物的簇骼不变.     

光学活性胺膦配体的合成与在不对称催化中的应用

用邻二苯基膦苯甲醛与不同的手性二胺缩合,高产率地制备了一系列手性双胺双膦配体。这些配体分别与Ru(DMSO)4Cl2或[Rh(COD)Cl]2等反应,可制备相应的手性双胺双膦钌、铑配合物。在异丙醇溶液中,该C2-对称的手性双胺双膦钌、铑配合物是多种芳香酮不对称转移氢化的优化催化剂,反应产物手性芳香醇的转华裔经和对映选择性分别高达99%和98ee。     

新型手性环状胺膦配体的设计合成及在酮的不对称还原中的应用

新型手性配体的设计合成是不对称催化研究的重要内容,其中手性胺膦配体因同时含有"软"的磷原子和"硬"的氮原子而具有丰富的配位化学性能和优秀的不对称诱导能力.本文总结了本研究组最近设计合成的手性环状胺膦配体的制备、表征及其在铁催化酮的不对称还原中的应用.手性1,2-环己二胺与双(2-甲酰基苯基)苯基膦通过[2+2]环缩合反应能够顺利获得手性22元环的亚胺膦配体21,该配体经Na BH4还原后生成大环胺膦配体22.利用手性大环胺膦配体22与Fe3(CO)12原位生成的催化体系,能够高活性、高对映选择性地实现包括杂环芳香酮在内50多种酮的不对称转移氢化和不对称氢化反应,其S/C(底物与催化剂的摩尔比)最高可达5000:1,产物手性芳香醇的光学纯度高达99%ee.     

手性双胺双膦-铱体系催化芳香酮的高对映选择性氢转移氢化

在异丙醇溶液中,从[Ir(COD)Cl]2和C2-对称的手性双胺双膦配体原位制备了手性能-Ir(Ⅰ)配合物,并直接用于催化几种芳香酮的不对称氢转移氢化。结果表明,该配合物是异丙基苯基酮不对称转移氢化的优秀催化剂,当底物酮与催化剂的摩尔比(S/C)为1200:1时,在室温下反应4h后,得到相应的手性芳香醇的转化率和对映选择性分别高达98%和98%ee.     

手性双胺双膦-铱体系催化芳香酮的高对映选择性氢转移氢化

在异丙醇溶液中,从[Ir(COD)Cl]2和C2-对称的手性双胺双膦配体原位制备了手性能-Ir(Ⅰ)配合物,并直接用于催化几种芳香酮的不对称氢转移氢化。结果表明,该配合物是异丙基苯基酮不对称转移氢化的优秀催化剂,当底物酮与催化剂的摩尔比(S/C)为1200:1时,在室温下反应4h后,得到相应的手性芳香醇的转化率和对映选择性分别高达98%和98%ee.     

手性多齿胺膦配体/铁簇合物催化酮的不对称转移氢化反应

从廉价易得、绿色环保的铁簇合物Fe_3(CO)_(12)出发,开展了其与手性多齿胺膦配体(R,R,R,R)-PN_4H_6原位生成的催化体系在酮的不对称转移氢化中的应用研究.通过考察温度、添加剂等影响因素,探索最优的反应条件,并将其进一步应用于多种芳香酮的不对称转移氢化反应,得到高达96%ee的对映选择性.     

二茂铁骨架三齿配体在2-丁酮不对称氢化中的应用

尽管酮的不对称氢化已经被研究得非常充分,但是能够应用于脂肪酮不对称氢化的催化体系屈指可数,主要难点在于对映选择性的控制.本文中,我们开发了一系列基于二茂铁骨架的手性PNN和PNP类型的三齿配体,并考察了这些手性配体的铱络合物在2-丁酮不对称氢化中催化活性和对映选择性.当采用手性PNP配体时,最高可以获得99%的转化率和79%的对映选择性.     

手性螺二氢茚双膦配体在钌催化酮的不对称氢化反应中的应用研究

羰基化合物的不对称催化氢化是获得光学活性醇类化合物的极为有效的方法之一.在对芳基烷基酮的不对称催化氢化反应的研究中,Noyori等开发出一种非常有效的不对称催化氢化体系,即手性双膦-钌-双胺催化体系.该催化体系是一个具有高转化数、高转化频率以及高对映选择性的催化体系,它能催化氢化烷基酮、芳基酮、杂环芳酮等多种含羰基的潜手性底物[1].我们研究小组合成了一类具有螺二氢茚骨架的手性螺环双膦配体SDP,当这类配体应用于该氢化反应时,不但获得了极高的对映选择性(最高达99.5?),而且转化数也很高(TON高达100000)[2].在研究RuCl2-[(S)-Xyl-SDP][R,R)-DPEN)]络合物催化氢化芳基烷基酮时,发现当用NaOBu-t作碱时,催化氢化反应的速度明显比用KOBu-t作碱时要快.这与Hartmann和Chen等[3]在RuCl2-[(S)-BINAP][(S,S)-DPEN]催化氢化苯乙酮反应中的结果正好相反.我们进一步采用动力学的方法,深入研究了碱金属阳离子对苯乙酮催化氢化反应速率的影响.研究结果表明:双膦配体中P-芳环上的取代基对碱金属阳离子影响氢化反应速率的顺序产生明显影响.     

手性胺膦配体在不对称催化中的应用

利用邻二苯基膦苯甲醛分别与多种手性二胺的缩合反应,设计合成了一系列新型手性四齿胺膦配体.这类多齿胺膦配体含有两个软的磷原子和两个硬的氮原子,具有丰富的配位化学性能和优秀的不对称诱导能力.本文综述了手性胺膦金属络合物催化剂在不对称转移氢化反应、氧化动力学拆分反应、烯烃的不对称环氧化反应和不对称环丙烷化反应、不对称D-A反应中的应用.     

新型联吡啶钌膦配合物在芳香酮不对称加氢反应中的应用

本文用新型联吡啶手性双膦配体合成了一系列钌-膦-二胺络合物,并将它们用于简单芳香酮的不对称加氢反应,获得良好的活性和对映选择性;考察了溶剂、底物取代基对反应的影响,异丙醇中对邻溴苯乙酮的不对称加氢可获得96% 的对映选择性。     

水相不对称转移氢化*

手性醇和胺是重要的精细化学品,不对称转移氢化是获得这类手性化合物有效、实用的途径之一。在众多的催化剂中,Noyori等发展的手性二胺与过渡金属钌TsDPEN-Ru（TsDPEN = 1,2-二苯基乙二胺）络合物是最有效的催化剂。近年来,随着化学家对绿色化学的日益重视,水作为绿色溶剂被广泛地用作为不对称催化转移氢化的反应介质,具有很高的反应活性、对映选择性和化学选择性。本文综述近年来应用未经修饰和修饰的手性二胺配体与过渡金属钌[(cymene)RuCl₂]₂、铑[(Cp*)RhCl₂]₂和铱[(Cp*)IrCl_2]2的络合物催化的水相中酮、亚胺和活化烯烃的不对称转移氢化的研究进展。     

吡啶基桥联双四唑钌(Ⅱ)配合物催化酮的转移氢化反应（英文）

含氮配体具有稳定性好、易于合成等优点,而且其过渡金属配合物表现出较高的催化活性,因而在配位化学和均相催化等研究领域受到了广泛关注.基于吡啶骨架的三齿NNN配体具有良好的配位能力和丰富的配位模式,如吡啶桥联的对称配体2,2':6',2'-三吡啶、2,6-双噁唑啉基吡啶、2,6-双亚胺基吡啶和2,6-双吡唑基吡啶等在有机合成及配合物催化剂制备等方面得到广泛应用.2,6-双四唑基吡啶也是基于吡啶的多齿配体,已被用于合成发光材料或高效回收次锕系元素等,但是其在催化领域的应用较少.过渡金属催化的不饱和化合物的转移氢化反应具有反应条件温和、不直接使用氢气等优点,因而受到越来越多的关注.一系列优异的配体及配合物在转移氢化反应中脱颖而出,如对甲苯磺酰手性二胺配体、2-甲胺基吡啶钌配合物、配体中含有NH官能团的过渡金属配合物等.我们也报道了几种吡啶基桥联的含氮配体及其钌配合物,并应用于催化酮的转移氢化反应.在此基础上,本文合成了三种连有不同膦配体的2,6-双四唑基吡啶钌配合物,并用于催化酮的转移氢化反应.从N~2,N~6-二对甲苯基-2,6-吡啶二甲酰胺(1)出发,经氯代/环化两步反应合成4-氯吡啶基桥联双四唑化合物(2),配体2与RuCl_2(PPh_3)_3在对应的反应条件下制得三种连有不同膦配体的2,6-双四唑基吡啶钌配合物(3),其分子结构通过核磁共振波谱和X射线单晶晶体结构测定得到确认.将这三种钌配合物应用于催化酮的转移氢化反应,当催化剂用量为0.5 mol%时,在异丙醇回流条件下,比较连有不同膦配体的2,6-双四唑基吡啶钌配合物的催化活性.膦配体为1,4-双(二苯基膦)丁烷的钌配合物3b表现出更高的催化活性,含有双三苯基膦的钌配合物3a则表现出与3b相当或略低的催化活性,含有1,5-双(二苯基膦)戊烷的钌配合物3c活性最差.以3b为催化剂拓展了一系列酮底物,取代的芳香酮、链状和环状的脂肪酮都可以高效地被还原,大部分酮底物以95%的转化率还原成相应的醇.含有氯取代基的苯乙酮对反应有较大的加速作用,反应时间更短,转化率更高.由于羰基环的张力,1-四氢萘酮与9-芴酮转化率略低.结合实验结果与相关文献,提出了一条基于Ru-H活性中间体的内层反应机理:钌配合物在iPrOK作用下生成Ru(Ⅱ)-烷氧基中间体Ⅰ,随后发生β-H消除反应脱去一分子丙酮得到Ru-H配合物,Ru-H配合物与酮底物作用经过渡态Ⅱ生成另一分子Ru(Ⅱ)-烷氧基中间体Ⅲ,随后异丙醇与烷氧基发生交换生成目标产物,同时生成中间体Ⅰ完成催化循环.     

金鸡纳生物碱衍生手性双胺配体的合成及其在不对称氢转移反应中的催化作用

 以价廉易得的天然金鸡纳生物碱奎宁和辛可宁为原料,在温和条件下容易地合成了6种手性双胺配体. 考察了它们与过渡金属Ir和Rh形成的配合物在苯乙酮不对称氢转移反应中的催化活性和不对称诱导作用. 结果表明, 9-氨基金鸡纳生物碱配体具有良好的不对称催化活性,而当配体中的氨基被取代后其对映选择性降低. 将9-氨基(9-脱氧)表辛可宁的Ir配合物用于其它芳香酮的不对称氢转移反应时,该配体也显示了很高的催化活性(80%～90%收率)和对映选择性(除对氯苯乙酮ee值为72%外,其余芳香酮ee值均为95%～97%).     

Indan-f-amphox:可用于铱催化β-芳基β-酮酸酯不对称加氢反应的PNN配体（英文）

从Ug’s胺出发通过4步化学反应合成了一种新的手性PNN三齿配体indan-f-amphox(该配体为f-amphox的姊妹配体),并将其用于铱催化的β-芳基β-酮酸酯的不对称氢化反应,结果显示Ir(Ⅲ)-indan-f-amphox催化剂对该类反应具有非常高的反应活性和立体选择性(对应选择性最高99%,转化数高达10000),适用于多种β-芳基β-酮酸酯.     

亮点介绍

<正>铱催化具有环外双键的α,β-不饱和环酮的不对称氢化J.Am.Chem.Soc.2010,132,4538～4539手性烯丙醇是一类非常重要的有机合成中间体,在手性药物和天然产物的合成中有着广泛的应用.α,β-不饱烯酮的不对称催化氢化反应是制备手性烯丙醇化合物的最直接方法.然而,目前成功的例子仅限于钌-双膦/双胺络合物     

亚磷酰胺配体在铱催化不对称氢化反应中的应用

亚磷酰胺化合物,作为一类"优势手性配体",经过近二十年的发展已经被证明可适用于不对称催化氢化、不对称催化烯丙基取代和不对称催化Diels-Alder反应等多种类型的不对称催化反应.以最具工业化前景的不对称催化氢化反应为切入点,综述了亚磷酰胺配体在铱催化烯酰胺及其衍生物、非官能团烯胺、亚胺及芳香杂环化合物的不对称氢化反应中的研究进展.     

金属催化的不对称氢化反应研究进展与展望

手性过渡金属络合物催化的不对称氢化反应是合成光学活性化合物的重要方法. 本文从手性配体及手性催化剂、不对称催化新反应、新方法和新策略三个方面简要评述新世纪以来过渡金属催化的不对称氢化反应研究领域的新进展. 从新世纪初至今, 手性单磷配体得到了复兴, 出现了如MonoPhos、SiPhos、DpenPhos等高效单齿亚磷酰胺酯配体; 磷原子手性(P-手性)配体也得到了快速发展, 如BenzP*、ZhanPhos、TriFer等已成为新的高效手性双膦配体; 螺环骨架手性配体成为新世纪手性配体设计合成的亮点, 除了SiPhos、SIPHOX、SpinPHOX等高效手性螺环配体外, 手性螺环吡啶胺基磷配体SpiroPAP的铱催化剂成为目前最高效的分子催化剂. 不对称催化氢化新反应研究也取得了突破, 如非保护烯胺、杂芳环化合物及N-H亚胺的氢化等反应都实现了高对映选择性. 自组装手性催化剂、树枝状手性催化剂、铁磁性纳米负载的可回收手性催化剂, 以及“混合”配体手性催化剂等新方法和新策略也在不对称催化氢化反应中得到了应用. 然而, 手性过渡金属络合物催化的不对称氢化研究仍然充满挑战, 也期待新的突破.     

不对称有机催化MBH碳酸酯与噻唑基烯酮的[1+4]环化反应构建含有噻唑骨架的手性二氢呋喃衍生物

发展了一种手性有机膦催化的Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯与1-芳基-3-(5-噻唑基)-2-丙烯-1-酮的不对称[1+4]环化反应, 用于不对称合成含有噻唑骨架的手性二氢呋喃衍生物. 该反应的产率为49%~96%, 对映选择性(e.e.)为92%~99%, 非对映选择性(d.r.)从6∶1至高于20∶1. 该研究拓展了手性有机膦催化体系的应用范围, 同时为高效构建含有噻唑和二氢呋喃2种结构单元的手性杂环化合物提供了良好的催化策略.     

铱催化的MBH乙酸酯与吲哚酮类化合物的烯丙基化反应

研究了一种新的铱催化的Morita-Baylis-Hillman(MBH)乙酸酯与3-苯基取代的吲哚酮的烯丙基烷基化反应, 发现铱催化的区域选择明显不同于钯催化的反应, 直接、 高效地合成了一类未见报道的具有新结构的 3,3-二取代的吲哚酮类化合物. 通过对亚磷酰胺、 双膦及单膦等配体、 金属源、 溶剂、 碱以及反应温度的筛选, 获得了适合该反应的催化体系及最优条件: 以[Ir(COD)Cl]₂(摩尔分数5%)和亚磷酰胺配体(L6, 摩尔分数10%)为催化剂, CH₃CN为溶剂, Cs₂CO₃为碱, 于?30 ℃反应25 h. 在最优条件下, 对不同类型取代基的底物进行了考察, 发现底物普适性良好, 产率最低为84%, 最高可达98%. 同时还发现, 底物取代基的电性对反应产率影响不大, 一些其它类型的双膦和单膦配体对催化反应也有较好的催化效果.     

钯-单膦催化剂在烯烃不对称硅氢化反应中的应用

烯烃的不对称硅氢化反应作为合成手性仲醇的一种重要方法,受到了国内外众多学者的关注.研究表明,钯-单膦催化剂对该类反应有着优异的催化活性和选择性.由于结构稳定、易于合成及修饰、催化性能独特等优点,手性单膦配体取得了迅速的发展.其中,基于二茂铁骨架的平面手性膦配体、基于联芳基骨架的轴手性膦配体以及手性亚磷酰胺酯配体在烯烃的不对称硅氢化反应中取得了优异的催化效果.详细总结了近年来钯-单膦催化剂催化的烷基烯烃、苯乙烯及其衍生物、1,3-二烯烃等底物的不对称硅氢化反应研究进展,并对其发展前景进行了展望.