新型手性膦-硼烷配合物的合成及其在不对称催化氢化反应中的应用

以苯乙烯为原料,通过Sharpless不对称二羟基化反应合成高对映体纯的苯基乙二醇,经酯化、亲核取代反应转化为手性膦-硼烷配合物.后者克服了有机膦配体易氧化的缺点,其制备过程简单,易于提纯,在空气中可长期保存.该手性膦-硼烷配合物在四氟硼酸-甲醚的存在下解络,生成的自由膦不经分离直接与[Rh(COD)Cl]₂作用生成手性膦-铑原位催化剂.在α-乙酰氨基肉桂酸甲酯的不对称氢化反应中,转化率为100%,对映选择性88%e.e.     

(R)-或(S)-1,1''''-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐促进的C=N键的不对称硼烷还原

2002年初,我们首次发现具有O3NB骨架的手性螺硼酸酯对前手性酮、肟醚、亚胺的不对称硼烷还原及醛的烷基化反应显示出不对称催化活性[1].在前面的论文中,我们报道了此类手性硼化合物催化的前手性酮的不对称硼烷还原反应[2,3],在优选的条件下,(R)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-α,α-二苯基脯氨酯在THF中催化苯乙酮的硼烷还原给出92%对映体过量(R)-仲醇.作为这种研究的继续,在这里我们将报告(R)-或(S)-1,1'-联-2-萘酚硼酸-(S)-脯氨酸酐[(R,S)-1或(S,S)-1]对具C=N键的前手性化合物不对称硼烷还原的催化作用.     

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.     

不对称加氢催化剂[Ru(BINAP)(OAc)2]的合成及其固载化研究

对文献报道的实验反应条件进行优化改进后,合成了不对称加氢催化剂[Ru((S)-BINAP)(OAc)2]和[Ru((R)-BINAP)(OAc)2]。将合成的催化剂应用于惕各酸的不对称催化氢化,(S)-2-甲基丁酸得率为88%,立体选择性可达85%e.e.。为了提高催化剂的利用率,将催化剂[Ru(BINAP)(OAc)2]负载在新型介孔分子筛SBA-15上,用于惕各酸的不对称催化氢化,循环应用3次后,(S)-2-甲基丁酸得率仍可达到59%,立体选择性达57%e.e.。     

邻碳硼烷与不饱和化合物环加成反应的实验和理论研究进展

邻碳硼烷及其所衍生的邻碳硼炔化合物能够与多种不饱和化合物发生环加成反应转化为结构新颖的功能碳硼烷衍生物.这些功能碳硼烷衍生物在硼中子捕获疗法、催化合成、药物设计等诸多领域都有着广阔的应用前景.近年来,人们在邻碳硼烷和邻碳硼炔的官能化领域取得了显著成就,尤其在反应条件优化、反应选择性控制、反应机理研究等方面取得了明显进步.对近十年以来国内外课题组在邻碳硼烷与炔烃、烯烃、多环或杂环芳烃等不饱和化合物的环加成反应领域所取得的实验研究成果进行了总结,并对邻碳硼炔参与的[2+2+2]、[2+2+1]、[2+2]、[3+2]、[4+2]、[5+2]等环加成反应的实验和理论研究成果、尤其是反应机理作了详细介绍,最后对该领域的发展前景进行了展望.     

卡宾催化对亚甲基苯醌的不对称硼化反应的研究

使用商业化的手性三氮唑盐和联硼酸频哪醇酯[B₂(pin)₂],实现了N-杂环卡宾催化的对亚甲基苯醌的1,6-不对称硼加成反应.该反应条件温和,底物适用范围广,官能团耐受性好,且有良好的反应收率及对映选择性.值得注意的是,在无过渡金属存在下,即使催化剂用量降至底物的0.1 mol%,反应仍能保持高收率和高对映选择性.     

新型手性双膦配体的合成及其催化性能考察

以苯乙烯为原料,通过Sharpless不对称二羟基化反应合成高对映体纯的苯基乙二醇,经环化、亲核开环和取代反应转化为手性碳膦-氧膦型双膦配体.后者与[Rh(COD)Cl]2及NH4PF6作用生成手性膦-铑阳离子催化剂.在α-脱氢氨基酸衍生物的不对称氢化反应中,化学转化率为100%,对映选择性最高达到77?.     

手性膦基二茂铁基噁唑啉铱配合物对乙酸肉桂酯衍生物的不对称氢化

以Fc-PHOX, [Ir(cod)Cl]2和NaBArF为原料高产率地合成了一系列手性Ir-Fc-PHOX配合物, 将其应用于乙酸肉桂酯衍生物的不对称氢化反应, 它们被证明是高效的催化剂, 可以得到完全的转化率和优良的对映选择性, 对映体过量高达99.5% ee.     

奎宁修饰的纳米铑簇合物催化丙酮酸乙酯对映选择性加氢反应研究

研究了奎宁作手性修饰剂修饰的负载型纳米铑簇合物催化剂 (Rh/ PVP-γ-Al2 O3)催化丙酮酸乙酯不对称氢化反应 ,在该反应中手性修饰剂奎宁不仅具有手性诱导作用 ,而且还有明显加速反应的作用 ;载体γ-Al2 O3在促进提高催化剂活性和对映选择性方面也有很重要的影响 .在优化的反应条件 [2 0℃ ,7.0 MPaH2 ,c(奎宁 ) =3 .86× 1 0 - 3mol/ L,四氢呋喃作溶剂 ]下 ,丙酮酸乙酯不对称加氢的转化频率 (TOF)为871 h- 1 ,对映选择性达到了 5 4.7% ;反应温度降低到 3℃时 ,对映选择性达到 5 9.2 % .     

铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃

手性2,3-二氢呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.它们也经常被用于手性四氢呋喃化合物的不对称合成.因此,人们发展了很多合成手性2,3-二氢呋喃化合物的方法,如有机小分子催化的多米诺迈克尔-烷基化反应、“中断的”Feist-Bénary反应或改进的 Feist-Bénary反应.此外,过渡金属催化的手性2,3-二氢呋喃的不对称合成在近些年引起了人们的极大关注. Ozawa等通过 Pd-催化2,3-二氢呋喃的动力拆分方法获得了手性2-芳基-2,3-二氢呋喃. Evans发展了一种 Sc-催化联烯硅和乙醛酸乙酯的[3+2]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.最近, Fu和 Tang等发展了 Cu催化烯酮和重氮化合物的[4+1]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.在 Nishibayashi和 van Maarseveen的开创性工作之后, Cu催化的不对称炔丙基转化反应取得了很大的进展.最近,我们发展了一类新的三齿手性 P,N,N-配体,在 Cu催化不对称炔丙基取代、脱羧炔丙基取代、[3+2]、[3+3]和[4+2]环加成反应中表现出优秀的对映和非对映选择性.其中,我们发现采用 Cu催化炔丙醇酯和β-酮酯的[3+2]环加成反应,能高对映选择性地获得手性2,3-二氢呋喃.我们设想,采用β-羰基膦酸酯代替β-酮酯,通过这种 Cu催化[3+2]环加成反应,将可以合成一类具有重要生物活性的手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.基于这种设想,本文使用手性 P,N,N-配体,通过 Cu催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.我们以炔丙醇酯1a与β-羰基膦酸酯2a为标准底物,优化了反应条件,考察了配体、Cu盐、碱和反应温度等对反应收率和对映选择性的影响.我们确定了最佳的反应条件：以4b为配体,以 Cu(OTf)2为铜盐,以t-BuOK为碱,以 MeOH为溶剂,–20oC反应24 h.在此条件下,我们对β-羰基磷酸酯2的适用范围进行了考察.结果表明,各种苯基取代的β-羰膦磷酸酯均能得到很好的收率和对映选择性.苯环上取代基的空间效应对反应的对映选择性影响不大,但对反应收率影响较大,与相应3-取代或4-取代底物相比较,2-取代的底物获得的收率较低.苯环对位取代基的电子效应对反应的影响不大,给电子基或吸电子基的底物,均得到了较好的收率和对映选择性.杂环取代的底物同样适用于该反应,以90%的收率和89% ee的对映选择性获得了相应的[3+2]环加成产物.对于烷基底物,虽然反应的产率略低,但是得到了高达92% ee的产物.此外,我们对炔丙醇酯底物的适用范围也进行了考察.结果表明,该体系对于各种取代的炔丙醇酯底物均可以获得较高的收率和良好的对映选择性.总之,本文发展了一种铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应的方法,成功合成了手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.通过使用一个结构刚性的酮亚胺三齿 P,N,N-配体,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.     

Ming-Phos/铜催化的亚甲胺叶立德与硝基烯烃的不对称[3＋2]环加成反应

手性吡咯烷骨架是合成具有生物活性的化合物、天然产物、药物和催化剂的重要中间体,其高效的不对称合成方法是有机化学研究热点之一.该工作通过一类新型的Ming-Phos手性配体实现了铜催化的亚甲胺叶立德与硝基烯烃的不对称[3+2]环加成反应,以较好的非对映选择性和对映选择性合成了一系列手性吡咯烷类化合物（ee值高达98%,产率高达95%）.该方法具有反应条件温和、操作简单、底物普适性广以及配体合成简单易制备等众多优点.     

苯酚(醌)与烯烃的不对称[3+2]环化反应: 手性二氢苯并呋喃的合成进展

二氢苯并呋喃结构单元广泛存在于具有良好生物活性和药用价值的天然产物之中, 因而引起了有机合成化学家和药物化学家们的关注. 针对该结构单元所包含的C2和C3邻二立体中心的对映选择性构建, 也是目前有机合成方法学研究的挑战性问题之一. 在众多解决方案中, 以苯酚(醌)与烯烃为底物, 具体采用催化不对称和手性辅剂诱导的[3+2]环化两种方式, 可以构建具有光学活性的二氢苯并呋喃结构单元. 本综述将不同类型的手性催化剂和手性辅剂进行分类梳理, 介绍了近年来不对称[3+2]环化反应的发展, 并重点剖析其中涉及的立体选择性控制. 同时, 简要介绍了该关键方法在二氢苯并呋喃天然产物合成中的应用. 为了启发更加高效和普适性的新催化体系出现, 最后总结和展望了不对称[3+2]环化反应的发展趋势.     

手性噁唑硼烷的研究进展及其应用

手性噁唑硼烷是不对称合成的重要催化剂, 它可以高产率、高立体选择性地催化酮、内消旋酰亚胺以及亚胺的不对称还原, 催化立体选择性Diels-Alder反应、不对称Mukaiyama缩合反应等重要有机化学反应. 概述了近十年来手性噁唑硼烷在不对称合成中的研究进展以及在合成VB₁₂等多种天然及非天然活性化合物中的应用.     

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.     

不对称氢化杂环亚胺合成四氢吡咯/吲哚[1,2-a]并吡嗪

报道了一种铱催化3,4-二氢吡咯并吡嗪和3,4-二氢吲哚[1,2-a]并吡嗪的不对称氢化合成相应的1,2,3,4,-四氢吡咯/吲哚[1,2-a]并吡嗪化合物的方法.该催化体系适用于芳基取代的底物和烷基取代的底物,反应收率高达99%,对映选择性过量值最高为95%.该反应操作简单,原子经济性好.     

(1S,2S)-DPEN修饰的Ir/Al2O3催化苯乙酮及其衍生物的不对称加氢反应$

在碱性条件下制备了三氧化二铝负载的铱(Ir/γ-Al2O3)催化剂,并用于苯乙酮及其衍生物的不对称催化加氢反应.考察了不同的碱、碱浓度、手性二胺(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺[(1S,2S)-DPEN]浓度、反应温度和反应压力对催化剂及反应的影响.结果显示,在优化反应条件下,该催化剂表现出较高的催化活性和良好的对映选择性,其中异丁酰苯不对称催化加氢反应的对映选择性达到了80.3%.该催化剂不需要使用任何稳定剂,制备方法简单,催化性能稳定,通过简单的离心分离即可循环使用.     

催化不对称[8+2]环加成反应构建环庚三烯并吡咯烷-3,3'-吲哚酮

设计了azaheptafulvenes作为偶极子与N-Boc-3-烯基吲哚酮反应,用来构建螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.在1mol%手性氮氧-Ni(II)配合物催化剂条件下,该不对称[8+2]环加成反应以高的收率(90%~99%收率),好的非对映选择性(高达97∶3 dr)和优异的对映选择性(92%~99%ee)得到手性环庚三烯并螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.     

离子液体中扁桃酸乙酯的酶促不对称水解

对脂肪酶在离子液体中不对称水解扁桃酸乙酯制备R-扁桃酸进行了研究,发现脂肪酶N435在离子液体[BMIM]Br中的活性和立体选择性最高.研究了离子液体浓度、底物浓度、反应时间、反应温度、缓冲液pH值和摇床转速等因素对反应的影响,适宜反应条件为:1.39mol/LDL-扁桃酸乙酯、1.71mol/L[BMIM]Br、Tris-HCl缓冲液pH7.5、10mgN435酶、30℃、150r/min反应6h,该条件下产物对映体过量值(ee)可达58.78%,产率为65.23%,并对离子液体进行了重复利用.     

新型席夫碱配体及其Mn3+、Fe3+、Ni2+、Cu2+配合物的合成与表征

0引言手性环氧化物是合成许多天然产物、光学活性材料、光学活性药物等的重要中间体[1]。上世纪60年代以来,手性过渡金属配合物作为烯烃不对称环氧化的催化剂越来越受到人们的重视[2]。研究表明,某些席夫碱金属配合物具有仿酶催化活性,在仿酶催化剂的合成及应用方面占有重要地位[3]。目前,人们将水杨醛衍生物与光学活性胺的席夫碱金属配合物用于不对称环氧化、不对称环丙烷化等反应,具有很高的对映体选择性[4]。同时发现配体的电子效应直接影响配合物的催化活性和对映体选择性。为进一步研究配体的电子性能对配合物催化性能的影响,我们设计…     

基于醋酸铑、磺酸和手性亚磺酰胺基脲共催化的α-重氮酯与酰胺不对称N—H插入反应研究

研究了醋酸铑[Rh2(OAc)4]、手性亚磺酰胺基脲和非手性磺酸共催化的α-重氮酯与酰胺化合物的不对称N—H插入反应.研究发现α-重氮酯在醋酸铑催化下形成金属卡宾,该金属卡宾与酰胺反应生成潜手性活泼叶立德中间体.在催化剂量的手性亚磺酰胺基脲和非手性磺酸存在下,潜手性叶立德中间体发生不对称质子化,合成了手性α-氨基酸衍生物.反应过程中,手性亚磺酰胺基脲和非手性磺酸作为"手性质子梭"催化不对称质子迁移从而实现了反应的对映选择性控制.该方法发展了非手性铑、手性亚磺酰胺基脲和非手性磺酸不对称共催化体系,为合成α-氨基酸衍生物提供了一种新途径,反应收率最高可达84%,对映选择性最高可达77%.