MCM-41固载的(1R,2R)-1,2-环己二胺与Ru(II))复合催化剂的合成、表征及不对称氢转移反应的催化应用

不对称催化是用催化量的手性物质催化,获得大量对映体纯物质的经济、可行的方法之一.其中不对称氢转移反应就是用手性氨基醇或手性二胺作为手性催化剂配体、Ru( )作为催化中心,以异丙醇或甲酸为氢源,可将潜手性的酮或亚氨还原成相应的对映体纯的醇或胺[1～5](Scheme1),反应的转化率和ee值都很高[6],并且具有反应条件温和(室温)、操作简单、反应原料价廉易得,它的逆反应可用来动态拆分外消旋的二级醇[7],因此应用前景广阔.但该反应所用催化剂价格昂贵,并且回收困难.为此,我们尝试了将手性的(1R,2R)-1,2-环己二胺以共价键键合的方法,固…     

磺甲基化ZPS-IPPA轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂及催化烯烃环氧化反应

以聚(苯乙烯-异丙烯膦酸)-磷酸氢锆(ZPS-IPPA)为载体,对其苯环氯甲基化、磺酸化后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位,合成了一类新的固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂,采用FTIR,XPS,SEM,TEM,N2吸附等对催化剂表征.分别在次氯酸钠溶液和间氯过氧苯甲酸氧化体系中,考察了固载催化剂对苯乙烯、α-甲基苯乙烯、茚等非功能化烯烃不对称环氧化反应的催化性能,结果表明,与均相催化剂相比,对映体选择性明显提高.尤其在m-CPBA/NMO氧化体系中0℃反应12h,茚的环氧化物的转化率及ee值均达到99%以上.并且催化剂容易分离,回收使用5次仍能保持较好的催化性能.     

链接基团对固载手性Salen Mn(m)催化不对称环氧化反应的影响

制备了二胺和二酚修饰的晶态有机聚合物-无机杂化载体低聚苯乙烯基膦酸-膦酸氢锆(LCZSPP)轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂,将其应用于非官能烯烃的多相不对称环氧化反应.研究了两类轴向连接基团及助催化剂在催化不对称环氧化反应中的影响.结果表明,通过二胺为链接基团固载的催化剂在加入轴向助剂(NMO)的情况下,转化率和对映选择性都有较大提高.然而,与文献报道相反,二酚固载的催化剂在不添加轴向助剂的情况下,转化率和对映选择性都比添加轴向助剂有明显提高.此外,制备的固载催化剂可以很容易从反应体系中分离出来,并且在重复使用10次以上后,催化活性和对映选择性都没有明显的降低.     

新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂的合成及催化苯乙烯不对称环氧化反应

以低聚苯乙烯基膦酸-磷酸氢锆(ZSPP)作为载体, 对该载体进行氯甲基化、磺酸化修饰后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位, 合成了一种新固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂; 采用FTIR,DR UV-Vis, AAS, SEM, TEM, TG和N2吸附等手段对催化剂进行了表征. 以苯乙烯不对称环氧化为探针反应, 初步考察了催化剂在不同氧源、 反应温度、 反应时间和催化剂用量等因素下的催化性能. 结果表明, 该催化剂具有良好的催化活性, 转化率最高达到85％, 选择性为90％, e.e.值为64％. 固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂性质稳定, 能循环使用6次.     

新型聚合物固载的手性Salen Mn(Ⅲ)配合物催化的苯乙烯不对称环氧化反应特性研究

以交联聚苯乙烯(CPS)微球为载体,通过高分子反应和配位反应,简捷高效地制得一种新型的聚合物固载的手性Salen金属配合物催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS.以间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂、以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMO)为轴向配体,将该非均相手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂用于苯乙烯的不对称环氧化反应,深入系统地研究了催化剂结构与反应条件对苯乙烯的不对称环氧化反应的影响.实验结果表明,在苯乙烯的不对称环氧化反应中,微球Mn(Ⅲ)Salen-CPS具有高的催化活性与良好的的对映体选择性,20℃下反应8h,苯乙烯的转化率可达85％;0℃下反应2h,产物的ee值可达58％.Salen配基中手性二胺的不对称环境与轴向配体NMO的加入均可明显地提高产物的对映体选择性;而反应温度、时间、溶剂的极性及催化剂用量等反应条件对苯乙烯的不对称环氧化反应也都有很大的影响.低温有利于产物的ee值的提高,苯乙烯的不对称环氧化反应适宜的反应温度为0℃;使用极性弱的溶剂,有利于催化剂的对映体选择性;当反应进行到一定程度,产物的ee值会出现最高值,其后ee值会随时间延长呈现下降趋势,在不同的反应条件下,ee值出现最大值的时间不同.     

手性salen Mn(Ⅲ)的制备及其对α-甲基苯乙烯不对称环氧化反应的催化

本文以聚（苯乙烯-异丙烯膦酸）-磷酸氢锆（ZPS-IPPA）为载体,对该载体进行氯甲基化、胺化修饰后与手性Salen Mn(Ⅲ)轴向配位,合成了一种新的固载型手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂,采用FTIR,DR UV-Vis,XPS,SEM,TEM,TG等手段对催化剂进行表征．以次氯酸钠和间氯过氧苯甲酸为氧化剂,考察了固载催化剂对ａ-甲基苯乙烯不对称环氧化反应的催化性能,结果表明,固载型催化剂的催化活性比相应均相催化剂略低,但对映体选择性明显提高．在NaClO/PPNO氧化剂体系中0 ℃反应24h,ａ-甲基苯乙烯环氧化物的转化率达68%,e.e.值达99%．循环使用8次后催化效果无明显降低．     

链接基团对固载手性Salen Mn(m)催化不对称环氧化反应的影响

制备了二胺和二酚修饰的晶态有机聚合物-无机杂化载体低聚苯乙烯基膦酸-膦酸氢锆(LCZSPP)轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)催化剂,将其应用于非官能烯烃的多相不对称环氧化反应.研究了两类轴向连接基团及助催化剂在催化不对称环氧化反应中的影响.结果表明,通过二胺为链接基团固载的催化剂在加入轴向助剂(NMO)的情况下,转化...     

新型四齿手性硫氮配体的合成及其在不对称催化还原苯乙酮中的应用

以(1S,2S)-(+)-1,2-二苯基乙二胺为原料,分别与2-噻唑甲醛和4-咪唑甲醛经缩合反应合成了两个新型的四齿手性亚胺配体——N,N'-二(2-噻唑)-1,2-二苯基乙二胺(L1)和N,N'-二(4-咪唑)-1,2-二苯基乙二胺(L2),其结构经1H NMR,IR和ESI-MS表征。L1与Ir Cl(cod)2,L2与[Ir HCl2(cod)]2分别经原位反应制得催化剂CatⅠ和CatⅡ。以异丙醇为氢源,研究了CatⅠ和CatⅡ对苯乙酮经不对称氢转移反应合成手性α-苯乙醇的催化性能。结果表明:在最佳反应条件[苯乙酮0.5 mmol,n(KOH)∶n(Cat)=4∶1,异丙醇15 m L,于45℃反应10 h]下,CatⅠ为催化剂时,转化率90%,ee值33%;CatⅡ为催化剂时,转化率87%,ee值27%。     

手性配体DDPPI-Pd(Ⅱ)催化α-烯烃不对称氢酯基化反应的研究

考察了手性双膦配体DDPPI在钯催化1-辛烯及官能化端烯的不对称氢酯基化反应中的手性诱导作用，最高得到了45．2％的ee值．其中在1-辛烯的不对称氢酯基化反应中，考察了不同的膦-钯比、反应温度、压力、不同的溶剂、不同的钯催化剂前体以及助催化剂对反应的影响．其中膦，钯比在2～4的范围内，催化反应获得了较高的光学产率；以丙酮作溶剂，得到较好的催化效果．     

Ru-BDPX-DPEN催化芳香酮的不对称氢化反应

设计合成了一种新型的钌-双膦-手性二胺三元配合物RuC l2(BDPX)[(S,S)-DPEN][BDPX=邻-二(二苯基膦)甲苯,DPEN=1,2-二苯基乙二胺].利用此配合物作催化剂催化了苯乙酮和几种取代苯乙酮的不对称氢化反应;考察了多种因素对苯乙酮不对称氢化反应的转化率和ee值的影响.结果表明,此配合物对苯乙酮进行不对称氢化反应具有良好的催化性能和较高的对映选择性,在优化的条件下,当苯乙酮、配合物的摩尔比为20000?1时,其不对称氢化反应的转化率可达到100%,其ee值可达到59.0%;对取代苯乙酮的不对称氢化反应也具有一定的催化活性和中等的对映选择性.     

新型手性胺膦-铱体系催化芳香酮的不对称转移氢化

合成了含-CH_3取代基的PNNP型手性双胺双膦配体, 并采用核磁共振、质谱、红外光谱及圆二色光谱等方法对其进行了表征. 在异丙醇溶液中, 考察了该配体与[IrHCI_2(COD)]_2组成的手性胺膦-铱体系对多种芳香酮的不对称转移氢化性能. 结果表明, 该手性胺膦-铱体系是催化多种芳香酮不对称氢转移氢化的优秀催化剂. 在室温下, 用该体系催化1,1-二苯基丙酮时, 可得到99%的转化率和99% ee的对映选择性.     

Novel chiral multidentate P3N4-type ligand for asymmetric transfer hydrogenation of aromatic ketones

Novel chiral multidentate P₃N₄-type ligand has been synthesized and characterized by NMR and HRMS. Using i-PrOH as solvent and hydrogen source, asymmetric transfer hydrogenation of various ketones was investigated. The catalyst generated in situ from chiral multidentate aminophosphine ligand (R,R,R,R)-3 and IrCl(CO)(PPh₃)₂ exhibited highly catalytic activity and excellent enantioselectivity under mild conditions, achieving the corresponding chiral alcohols with up to 99% yield and 99% ee.     

喹啉及其衍生物的多相不对称氢转移反应

喹啉及其衍生物的多相不对称氢转移是制备杂环手性化合物的理想策略.多相手性催化体系具有催化剂可循环利用及产物分离提纯容易等优势.然而,喹啉及其衍生物的多相手性高效催化体系鲜有报道.这主要是由于多相手性氢转移为水-油-固三相反应,在反应的过程中,传质问题极大影响固体催化剂的催化性能.因此,发展具有相转移功能的手性催化材料,是提高多相氢转移体系催化效率的有效途径.本文采用一锅法合成策略,通过离子液体(ILs)为连接基团实现了TsDPEN手性配体在SBA-15介孔孔道中的嫁接.与Rh盐配位后,获得手性固体催化剂SBA-ILBF4-TsDPEN-Rh.FI-IR光谱和13C NMR结果表明,手性催化活性中心成功负载在SBA-15中,随着手性活性中心负载量的增加,SBA-ILBF4-TsDPEN-Rh的比表面积、孔径和孔容逐渐降低.在喹啉衍生物不对称氢转移反应中,SBA-ILBF4-TsDPEN-Rh系列催化剂催化得到产物的ee值为91％,表明多相手性催化剂具有较高的手性选择性.多相手性催化剂的催化活性随着活性中心负载量的上升而呈现下降的趋势,这主要是由于活性中心负载量较低的多相催化剂具有更高的比表面积和孔容,更有利于催化过程中的传质.与均相手性催化剂相比,优化后的多相手性催化剂表现出更高的催化活性(TOF值分别为75和92 h-1).作为对比,本文还合成了采用烷基链为连接基团的SBA-TsDPEN25-Rh,并以其为基础进一步嫁接了ILs基团,得到SBA-TsDPEN20-ILBF4-Rh.在相同的反应条件下,SBA-ILBF4-TsDPEN50-Rh表现出更高的催化活性.上述结果证实了ILs基团在反应过程中起到相转移以及富集氢源甲酸盐的作用,极大促进了喹哪啶不对称氢转移多相催化体系的活性,并且ILs基团和手性活性中心在空间距离上的接近更有利于催化活性的提高.此外,本文还研究了反应体系pH值对固体催化剂上反应速率的影响,随着反应的进行,反应溶液的pH会呈现明显上升的趋势,导致反应速率减缓以及底物转化受限.通过在反应过程中加入适量甲酸或者选用浓度更高的缓冲溶液可以有效防止催化过程中反应速率的减慢.综上可见,负载手性催化剂中的连接基团对多相手性催化剂的催化性能有重要影响.通过改变手性配体的连接基团提高手性固体催化剂的催化活性和手性选择性的策略可以拓展到其他多相手性催化体系.     

铱催化 3-羟甲基-2H-苯并吡喃类化合物的不对称氢化

从(1R,2S)-环己烷吡啶醇出发,合成了具有不同轴手性的反式环己烷骨架铱络合物,并将其应用于3-羟甲基-2H-苯并吡喃的不对称氢化中.结果表明,当以Ir-8为催化剂,二氯甲烷为溶剂,氢气压力5MPa,室温反应16h时,可以取得极好的反应活性,产物最高对映选择性可达94%.     

A remarkably effective catalyst for the asymmetric transfer hydrogenation of aromatic ketones in water and air

A Rh(III) complex generated in situ from [Cp*RhCl2]2 and (1R,2R)-N-(p-toluenesulfonyl)-1,2-cyclohexanediamine (TsCYDN) serves as a remarkably effective, robust catalyst for the asymmetric transfer hydrogenation of aromatic ketones by HCOONa in water in air, affording alcohols in up to 99% ee.     

Asymmetric transfer hydrogenation of aryl ketones catalyzed by salt-free two samarium centers supported by a chiral multidentate alkoxy ligand

[reaction: see text] We synthesized a chiral multidentate ligand, (R,R,R,R)-N,N,N',N'-tetra(2-hydroxy-2-phenylethyl)-1,3-xylylene diamine [(R)-2], which can support two metals at adjacent positions. Asymmetric transfer hydrogenation of acetophenone and its derivatives was conducted by using salt-free bimetallic lanthanoid complexes of (R)-2, and the combination of two samarium atoms and (R)-2 was found to be the best catalyst system for asymmetric transfer hydrogenation of aryl ketones in high enantioselectivity (up to >99% ee).     

Dynamic kinetic resolution in the stereoselective synthesis of 4,5-diaryl cyclic sulfamidates by using chiral rhodium-catalyzed asymmetric transfer hydrogenation

The dynamic kinetic resolution of 4,5-diaryl cyclic sulfamidate imines was achieved via asymmetric transfer hydrogenation using a HCO(2)H/Et(3)N mixture as the hydrogen source and chiral Rh catalysts (R,R)- or (S,S)-RhCl(TsDPEN)Cp* affording the corresponding cyclic sulfamidates in good yields with up to >20 : 1 dr and up to >99% ee.     

Solid-phase synthesis of homogeneous ruthenium catalysts on silica for the continuous asymmetric transfer hydrogenation reaction

The solid-phase synthesis of new asymmetric transfer hydrogenation catalysts as well as the use of these silica supported systems in batch and flow reactors is reported. The ruthenium complex of NH-benzyl-(1R,2S)-(-)-norephedrine covalently tethered to silica showed a high activity and enantioselectivity in the reduction of acetophenone. In three consecutive batchwise catalytic runs, we obtained ee values of 88%. In a continuous flow reactor, a very constant catalytic activity was observed; no catalyst deactivation occurred over a period of one week. This has been ascribed to successful site isolation. Using optimized conditions in this flow reactor, the ee was as high as 90% at 95% conversion. The supported catalysts generally show the same trend in catalyst performance as in solution. The viability of our approach was further shown in one example, the ruthenium(II) complex of (1S,2R)-(+)-2-amino-1,2-diphenylethanol, for which an enantiomeric excess of 58% was observed, which is nearly three times higher than its homogeneous analogue.     

Asymmetric transfer hydrogenation catalysed by hydrophobic dendritic DACH-rhodium complex in water

Hydrophobic Fréchet-type dendritic chiral 1,2-diaminocyclohexane-Rh(III) complexes have been applied in the asymmetric transfer hydrogenation of ketones in water using HCOONa as hydrogen source. The catalysts were found to be finely dissolved in the liquid substrates in the aqueous mixture and exhibited high catalytic activity and enantioselectivity (52-97% ee). The catalytic loading could be decreased to 0.01 mol% and good conversion was still obtained with excellent enantioselectivity. Moreover, the catalyst could be easily precipitated from the mixture by adding hexane and reused several times without affecting the high enantioselectivity.     

Titanium Salalen Catalyzed Enantioselective Benzylic Hydroxylation

The titanium complex of the cis-1,2-diaminocyclohexane (cis-DACH) derived Berkessel-salalen ligand is a highly efficient and enantioselective catalyst for the asymmetric epoxidation of terminal olefins with hydrogen peroxide (“Berkessel-Katsuki catalyst”). We herein report that this epoxidation catalyst also effects the highly enantioselective hydroxylation of benzylic C−H bonds with hydrogen peroxide. Mechanism-based ligand optimization identified a novel nitro-salalen Ti-catalyst of the highest efficiency ever reported for asymmetric catalytic benzylic hydroxylation, with enantioselectivities of up to 98 % ee, while overoxidation to ketone is marginal. The novel nitro-salalen Ti-catalyst also shows enhanced epoxidation efficiency, as evidenced by e.g. the conversion of 1-decene to its epoxide in 90 % yield with 94 % ee, at a catalyst loading of 0.1 mol-% only.