手性受阻路易斯酸碱对(FLPs)催化邻羰基化合物的高对映选择性硅氢化反应

正J.Am.Chem.Soc.2016,138,810~813光学活性α-羟基酮广泛存在于很多具有重要生物活性的分子中,邻羰基酮化合物的不对称还原反应是获得这类化合物最有效的方法之一.目前所报道的例子主要是利用生物催化剂实现邻羰基酮化合物的直接还原,而利用分子催化剂,如过渡金属催化剂的报道还非常少,并且对映选择性不高.中国科学院化学所杜海峰课题组利用手性双炔     

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.     

非官能化烯烃的不对称催化环氧化反应

手性环氧化合物是有机合成的重要中间体,由于三元杂环的张力使其很容易与各种亲核试剂作用,通过官能团转化反应,可以从环氧化物制备一系列不同结构的手性化合物.烯烃的不对称环氧化反应可以使潜手性的烯烃转化为带有手性碳的环氧化合物,在医药、农药、香料等精细化学品的合成上具有非常重要的意义.非官能化烯烃经手性催化剂诱导的不对称环氧化反应是获得光学纯手性化合物的有效方法.这些手性催化剂包括生物酶、金属卟啉、金属Salen配合物以及有机小分子催化剂.本文综述了这几种催化剂催化的非官能化烯烃不对称催化环氧化反应近几年的研究进展,介绍了催化剂的催化机理,并就其发展趋势提出了构想.     

手性联萘酚配合物催化的缺电子烯烃不对称环氧化反应*

缺电子烯烃的不对称环氧化反应是有机合成领域最具有挑战性的课题之一。手性联萘酚配体所修饰的催化剂是一种很优异的C2轴对称手性诱导源,可以催化各种α,β－不饱和羰基化合物如α,β－不饱和酮、α,β－不饱和羧酸脂等的不对称环氧化反应,具有良好的催化活性和对映选择性。本文对由手性联萘酚类配体所修饰的小分子催化剂、聚合物负载的催化剂和自负载催化剂在不饱和羰基化合物的催化不对称环氧化反应中的应用进行了综述,探讨了催化剂结构、配位金属原子、添加物、氧化剂、溶剂和反应温度等因素对手性联萘酚催化剂催化效能和对映选择性的影响。     

催化分子内α-重氮酯和酮的不对称同系化反应

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,1608~1611路易斯酸催化α-重氮酯和羰基化合物的同系化反应是合成β-酮酸酯化合物的有效方法,反应经历亲核加成、重排历程,其区域选择性复杂,立体选择性控制困难.以醛、环酮以及活化酮等羰基化合物为亲电试剂的不对称催化反应已有成功报道,仅有的一例简单酮与α-重氮酯的反应,在手性双氮氧-钪配合物催化剂条件下得到了α-胺化产物.四川大学化学学院冯小明、李伟等基于他们在这一领域的系统研究,设计了分子内的简单酮与α-重氮酯的不对称同     

钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸（英文）

作为一类重要的含氮杂环化合物, 3-氨基-2-二氢喹啉酮结构存在于一些药物和生物活性分子中.目前还没有手性催化的方法直接合成无保护基的此类结构.在过渡金属的催化作用下,乙烯基苯并噁嗪酮脱除一分子二氧化碳,生成的两性离子中间体可以参与多种反应合成含氮杂环化合物.我们设想乙烯基苯并噁嗪酮和2-氨基丙二酸酯直接发生不对称烯丙基化反应/去对称化反应,则可直接实现无保护基2-喹啉酮骨架环状氨基酸的手性合成.然而2-氨基丙二酸酯作为亲核试剂时,如何实现碳选择性进攻而不是固有的氮选择性进攻将成为此反应中一个重要挑战.本文通过钯催化的不对称烯丙基化/去对称化反应合成具有2-喹啉酮骨架的环状氨基酸.采用手性膦配体与钯作为催化剂,成功实现了乙烯基苯并噁嗪酮与2-氨基丙二酸酯的不对称α-烯丙基取代反应.随后无需提纯,烯丙基取代产物直接在三氟乙酸的作用下,发生分子内的去对称化内酰胺化反应,最终生成具有无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸产物.该催化方法反应条件温和,催化体系简单高效(钯催化剂负载量可降低至1 mol%,非对映选择性可高达15/1,对映选择性高达96%ee),并且具有良好的官能团兼容性.经盐酸处理...     

双功能[2.2]对环蕃基氮杂环卡宾催化查尔酮的不对称硼化反应的研究

为了达到无金属催化的不对称硼化反应高选择性的目的,设计并合成了基于[2.2]对环蕃的手性氮杂环卡宾前驱体.应用该双功能的卡宾催化剂实现了商业化的联硼酸频哪醇酯[B_2(pin)_2]对查尔酮的不对称加成反应,得到了高达99%收率和97%对映体选择性的有机硼化合物.研究还发现,水作为添加物在该反应中发挥关键作用.     

铜催化α-重氮酮对硼氢键的不对称插入反应

手性有机硼化合物在有机合成、医药、材料等诸多领域中有广泛的应用,发展该类化合物的高效合成方法一直广受关注.此前,我们发展了过渡金属催化卡宾对硼氢键(B—H)的插入反应,并实现了α-重氮酯对B—H键的不对称插入反应.本文以手性螺环双噁唑啉配体和铜的络合物作为催化剂,首次实现了α-重氮酮对膦-硼烷加合物的B—H键不对称插入反应,获得了较高的收率和高达83%ee的对映选择性.该研究成果是为数不多的以α-重氮酮作为卡宾前体的不对称杂原子氢键插入反应,为手性α-硼取代酮化合物这类新的有机硼化合物的合成提供了有效方法.     

手性BrФnsted酸催化双氧水与3-取代环丁酮的不对称Baeyer—Villiger反应

Baeyer-Villiger（BV）反应在有机合成中被应用广泛．以环境友好的H2O2水溶液（30％）作为氧化剂是BV反应长期追求的目标（Chem．Rev．2004,105,4105～4123）．金属或有机小分子催化的不对称BV反应已有很多报道,但存在的挑战性问题是选择性控制困难,如对于3-取代环丁酮的反应,还没有催化剂能够获得〉86％的对映选择性,而使用H2O2水溶液作为氧化剂的不对称BV反应报道更少．中国科学院上海有机化学研究所丁奎岭等以30％的H2O2水溶液作为氧化剂,实现了手性BrФnsted酸1催化3-取代环丁酮的不对称Baeyer-Villiger反应,以91％～99％的产率和55％～A93％ee值得到相应的γ-丁内酯衍生物,这一结果是除酶以外的所有化学催化剂中最好的．该催化反应体系代表了手性磷酸催化的一个新反应类型．     

过渡金属催化的有机硼试剂对醛酮的不对称加成研究进展

手性芳基醇是一类重要的合成砌块,广泛存在于许多生物活性分子以及天然产物中,因此,高效高选择性地构建该类化合物是有机化学家们一直关注的研究热点.金属试剂对羰基化合物的不对称加成是构建手性芳基醇的一个简单高效的方法,其中,有机硼试剂由于其方便易得、稳定、低毒、官能团耐受性好等优点而被广泛用于醛、酮的不对称加成反应中.本文综述了过去二十年来过渡金属催化的有机硼试剂对醛、酮的不对称加成反应研究进展,并介绍了一些方法在生物活性手性分子合成中的应用.     

手性环丙烯构建策略用于对映选择性合成偕二氟亚甲基三元环化合物

作为最小的不饱和环状分子,环丙烯独特的刚性结构和多变的反应活性吸引了化学家的研究兴趣.自1922年Demjanov[1]报道了环丙烯化合物的首例合成以来,现已发展了一系列环丙烯的合成方法.手性环丙烯的合成是通过炔烃和重氮化合物的[2+1]不对称环加成反应.根据底物的不同,这些不对称环加成反应可以分为四类:(a)末端炔烃和单取代重氮化合物的反应,(b)末端炔烃和双取代重氮化合物的反应,(c)非末端炔烃和双取代重氮化合物的反应,(d)非末端炔烃和单取代重氮化合物的反应.在这四类反应中,末端炔烃和单取代重氮化合物的不对称反应相对容易进行.1992年,Doyle和Müller等[2]报道了手性铑催化剂[Rh2(5R-MEPY)4]促进的末端炔烃和重氮醋酸酯之间的不对称环丙烯基化反应(Scheme 1a).随后各种手性催化剂包括[Rh2(OAc)-(DPTI)3][3]、Ir(salen)衍生物[4]和[Co(3,5-diMes-Chen-Phyrin)][5]等被先后报道用于末端炔烃和单取代重氮化合物的不对称[2+1]环加成反应.     

α，β-不饱和酰基取代的酰亚胺衍生物合成方法的研究

α,β-不饱和酰基取代的噁唑烷酮由于其分子中的β-二酮结构可以与手性金属催化剂形成配合物,使其与1,3-偶极试剂的环加成反应,并具有良好的立体选择性,因而被广泛应用于硝酮的不对称1,3-偶极环加成反应的研究中[1-4]。研究结果表明,具有β-二酮结构的缺电子烯烃与手性金属催化     

有机催化不对称[4+2]环加成反应*

有机催化不对称合成反应是目前国内外研究最为活跃的领域之一。不对称[4+2]环加成（Diels-Alder）反应是合成光学活性环状化合物的有效手段,目前报道的催化不对称Diels-Alder反应的有机催化剂主要有手性咪唑啉酮、手性Br?nsted酸、手性伯胺、金鸡纳碱衍生物等。本文对各类有机催化剂在有机催化不对称Diels-Alder反应中的应用研究进展,以及不对称诱导反应的机理进行了评述。     

手性咪唑啉酮类有机催化剂催化的不对称反应

近年来,不对称有机催化过程日趋成熟,用于越来越多的实际应用。相对于金属催化过程有机胺催化剂具有许多潜在的优势：相对比较稳定,价格较低,容易得到,没有金属泄露到环境或产品中的风险以及对操作环境要求不高等,有机胺催化已被证明是实现不对称转化的有效手段。手性咪唑啉酮催化剂是有机胺催化剂中重要的一种类型。本文总结了手性咪唑啉酮催化剂在Diels-Alder反应、1,3-偶极环加成、Michael反应、Friedel-Crafts烷基化等不对称催化反应中的应用研究进展,并对未来手性咪唑啉酮在工业中的应用作了展望。     

磷亲核试剂对缺电子烯烃不对称共轭加成反应的进展

手性膦化合物在不对称催化、药物、材料等领域有着广泛的用途.手性膦可作为配体与金属配位或作为有机催化剂用来催化合成光学活性化合物.含膦亲核试剂对缺电子烯烃的不对称共轭加成反应可以用来直接构建手性膦化合物.总结了该领域近年来的主要研究进展,介绍了几类重要的过渡金属催化剂以及小分子催化剂促进的缺电子烯烃的不对称氢膦化反应.     

亮点介绍

正非重氮策略产生金属卡宾及分子内不对称碳氢插入Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,8452~8456重氮化合物是重要的卡宾前体,但其易爆、易二聚等特点严重限制了卡宾化合物的应用范围,特别是Donor-卡宾和Donor/Donor-卡宾.如何驾驭这类卡宾物种一直是有机化学家面临的一大难题.华南理工大学化学与化工学院祝诗发教授课题组和中山大学化学与化学工程学院张利副教授合作,以烯炔酮为卡宾前体,手性羧酸铑二聚体为催化剂,首次通过非重氮策略实现了Donor-和Donor/Donor-卡宾的不对称分子内碳氢插入,合成了一系列手性二氢吲     

铜-手性氮杂环卡宾化合物催化的不对称1,4-共轭加成反应

近年来,利用金属-手性氮杂环卡宾(NHC)化合物进行不对称催化反应已取得了快速发展.相关报道越来越多,一些反应已获得良好的对映异构体选择性,这显示出金属-NHC化合物在催化合成手性化合物中的潜在用途.按NHC为单齿、双齿配体总结了金属-手性NHC化合物对"α,β-不饱和酮的共轭加成反应的不对称催化,以期对发现高立体选择性金属-NHC催化剂提供一些启发.     

金属钯催化的吡咯分子间不对称烯丙基去芳构化反应

正手性2H-吡咯类化合物是有机合成中一类重要的合成中间体.通过催化不对称去芳构化反应,可以实现直接由吡咯类化合物来构建这类骨架.然而,目前文献上报道的对取代吡咯类化合物的直接催化去芳构化反应主要集中在过渡金属催化的不对称[4+3]环加成反应和氢化反应.由于反应过程中可能面临的化学选择性、区域选择性和对映选择性等挑战性问题,通过烷基化反应来实现吡咯环的分子间不对称去芳构化反应迄今还没有被报道.中国科学院上海有机化学研究所游书力课题组成功地通过使用烯丙基取代反应实现了取代吡咯的分子间催化不对称去芳构化.使用取代的吡咯化合物1和烯丙基碳酸酯2在金属钯和商业可得的手性配体(R)-segphos的作用下,可以以高达     

硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物的合成

以3-异硫氰酸酯取代的硫代丁内酯1为合成子,在有机催化剂DABCO作用下,与各种取代的吡唑啉酮烯烃2发生Michael加成与环化反应,获得了9个未见文献报道的新型硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物3a~3i,产率70%~77%, dr 2/1~9/1,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS（ESI-TOF）表征,通过单晶进一步确定了化合物3c的构型。该类化合物含有螺环丁内酯和螺环吡唑啉酮生物活性骨架,对医药行业具有重要的潜在价值。     

不对称环丙烷化反应

利用手性类卡宾分子对烯烃的加成,可合成非对称取代的环丙烷环。其不对称诱导一般受立体和电子因素控制。本文主要综述 Simmons-Smith 反应,重氮化合物,异丙叉三苯基膦,以及一些金属有机化合物的催化热解反应在不对称环丙烷环合成中的应用,并以潜在杀虫剂环丙烷甲酸化合物的合成为例进行了讨论。