非对映选择性可调的甘氨酸酯与亚胺的高对映选择性Mannich反应

光学活性α,β-二氨基酸是一类重要的合成中间体, 也是许多具有各种生理活性化合物的重要结构片段. 甘氨酸酯衍生物和亚胺的Mannich反应是合成这类化合物的有效方法之一, 至今已有多种手性金属催化剂和有机催化剂应用于这一反应, 但能够同时实现非对映选择性和对映选择性控制的报道很有限. 中国科学院上海有机化学研究所 侯雪龙小组与香港科技大学吴云东教授利用手性二茂铁配体实现了反应的高非对映选择性和对映选择性, 同时通过密度泛函(DFT)计算对反应过程予以研究, 根据计算结果对配体结构进行了优化, 利用配体的电子效应不同, 实现了反应的非对映选择性调控, 以优秀的非对映选择性和对映选择性分别得到syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物. 这一结果不仅提供了一个高非对映选择性和对映选择性合成syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物的方法, 也提供了一个反应选择性控制的新途径.     

手性亚磺酰胺催化不对称硅氢化合成手性β-氨基膦酸酯(英文)

以手性亚磺酰胺作为催化剂,三氯硅烷为还原剂,发展了通过有机小分子催化合成有用的手性β-氨基膦酸酯的方法,获得了较好的产率和对映选择性。     

SDP配体在铑催化的Pauson-Khand反应中的应用

研究了SDP作为双膦配体与金属铑形成的手性催化剂在不对称Pauson-Khand反应中的催化活性和对映选择性, 并考察了影响反应活性和对映选择性的各种因素. 结果表明, SDP配体对铑催化的Pauson-Khand反应是一种有效的手性配体, 它与铑生成的手性催化剂能在1大气压的一氧化碳气氛中, 将一系列1,6-烯炔化合物转化为相应的双环戊烯酮, 反应的对映选择性较高. 在SDP配体中苯环上引入取代基导致反应的对映选择性降低, 但是当取代基为甲氧基时, 催化剂的活性得到明显提高. 溶剂实验表明1,2-二氯乙烷是理想的反应溶剂. 催化剂的阴离子对催化剂活性和对映选择性也有十分重要的影响, 采用六氟锑酸根时, 反应的对映选择性最高.     

不对称Reformatsky反应的研究

分别将催化计量和化学计量的(1R, 2S)或(1S, 2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇衍生的手性氨基醇配体1应用于催化不对称Reformatsky反应, 研究了手性配体的结构及其用量与反应对映选择性的关系, 溶剂和底物改变对e.e.值的影响; 并设计与研究了双手性体系, 使该反应在催化量(25mol%)手性配体的作用下, 得到中等对映选择性; 另外, 还比较了不同的实验方法对反应的对映选择性的影响, 提出了手性催化循环机理和反应过渡态模型, 能较好地解释一系列实验事实。     

不对称反应的对映体过量值预测

建立了手性催化剂结构与反应产物对映体过量值的定量结构-活性相关性模型, 以辅助苯乙酮不对称氢转移反应的催化剂筛选. 手性催化剂由手性氨醇配体与金属络合物合成, 故采用构象独立手性指数或构象依赖手性指数描述手性氨醇配体, 采用指示变量区分金属络合物, 然后合并2个指数来描述手性催化剂. 通过遗传算法进行变量选择, 采用随机森林法建立数学模型以预测对映体过量值, 测试集的相关系数R²=0.769, 整个数据集的OOB(Out-of-bag)交叉验证结果为R²=0.785.     

手性膦烯配体在铑催化的芳基硼酸对β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯不对称共轭加成反应中的应用

报道了手性膦烯配体在金属铑催化的芳基硼酸对β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯不对称共轭加成中的应用.经过系统的反应条件筛选和配体结构优化,发现含手性1,1'-联-2-萘酚骨架的膦烯配体L7与Rh(I)形成的催化剂可以高对映选择性地实现β-芳基-α,β-不饱和磺酸酯化合物的不对称1,4-加成反应.此反应体系条件温和,底物普适性广,并取得了较高的收率(up to 95%)和优秀的对映选择性(up to 99%ee),为合成手性偕二芳基取代的磺酸酯类化合物提供了一种新方法.     

一组新的光学活性脂肪族β—氨基醇的合成

手性恶唑硼烷催化的前手性酮对映选择性硼烷还原已成为我学活性二级醇的最重要方法之一。此类催化剂可由相应的手性氨基醇得到。为研究这类催化剂结构与性能的关系，我们设计合成了一组新的光学活性脂肪族β－氨基醇。这些氨基醇的结构特点是分子中有一个叔丁基通过若干个亚甲基构成的不同长度“臂”连在手性碳上，本文报道这些氨基醇的合成。     

在不对称氮杂环丙烷化中双噁唑啉配位空间大小对对映选择性的影响

手性双噁唑啉是在不对称催化中广泛应用的一类重要的配体. 合成了一系列具有刚性骨架和不同配位空间的手性双噁唑啉配体, 并研究了在不对称氮杂环丙烷化反应中对对映选择性的影响, 结果表明通过调节配位空间的大小不仅可以改变对映选择性, 甚至还可以彻底改变对映面选择性. 研究结果还表明除通过改变配体手性中心的构型, 调节配体配位空间也可以改变催化剂的对映面选择性.     

D-甘露醇衍生的手性亚磷酸酯配体：合成及应用于铑催化α-脱氢氨基酸酯不对称氢化

以1,2:5,6-双亚环己基-D-甘露醇为手性骨架,合成含有联苯基团的新型手性tropos配体;分别以1,2:5,6-双异丙叉-D-甘露醇和1,2:5,6-双亚环己基-D-甘露醇为原料,合成系列双齿亚磷酸酯配体,将这些配体应用于铑催化α-乙酰氨基肉桂酸甲酯5a和α-苯酰氨基肉桂酸甲酯5b氢化反应中,考察配体结构,溶剂,底物/催化剂的摩尔比对反应对映选择性的影响,优化了反应条件;在底物是α-乙酰胺基肉桂酸甲酯时,配体的双异丙叉骨架与(R)-联萘部分是匹配组合,反应对映选择性高达93.5%.在优化的反应条件下,尝试七个苯环含不同取代基团的底物,无论供电子基团在芳环的邻位还是对位,其氢化产物的对映选择性均高于相应位置为吸电子基团的.     

葡萄糖及半乳糖衍生的手性双膦-铑(Ⅰ)配合物催化苯乙烯不对称氢甲酰化反应

合成了四个从葡萄糖及半乳糖衍生的手性芳基双膦配体,制备了手性双膦-铑(Ⅰ)配合物催化剂,并将其用于苯乙烯不对称氢甲酰化反应中.结果表明,葡萄糖骨架手性中心与联萘基之间有协同作用,对映体过量值和转化率受配体C-4骨架立体中心的绝对构型影响,而产物的绝对构型则主要由联萘单元控制;配体4-双{[(S)-1,1′-联萘基-2,2′-双基]-磷}-苯基-3,6-脱水-β-D-葡萄糖的吡喃糖苷基和联萘基的匹配组合,给出41%的对映体选择性和74∶26(异构/正构)区域选择性.     

对烷氧基取代 MeO-BIPHEP 型手性双膦钌配合物催化 β-酮酸酯不对称加氢反应

 报道了对烷氧基取代的 MeO-BIPHEP 型手性双膦配体钌配合物催化的β-酮酸酯不对称加氢反应, 考察了反应温度、压力、底物/催化剂摩尔比和溶剂对反应的影响. 结果表明, 在乙醇中该配合物催化 3-丁酮酸乙酯加氢反应的对映选择性达 98.0%,且对含不同取代基的β-酮酸酯均表现出较高的活性和对映选择性.     

含高碳糖结构片段的β-氨基醇化合物的合成研究

许多β-氨基醇化合物如β-受体阻滞剂、肾上腺素、麻黄碱等均具有重要的生物活性.因此,在分子中引入β-氨基醇片断,是改变生物活性的一种重要方法,此外,β-氨基醇化合物作为手性催化剂还广泛应用于许多不对称反应中,并且具有较高的对映选择性[1].另外,在不对称还原[2]及不对称[1 2]加成[3]等反应中,也可获得较高的ee值.因此,制备手性β-氨基醇化合物具有重要意义.迄今为止,研究得较为成熟、催化效率较高的手性β-氨基醇催化剂主要有樟脑衍生物和麻黄碱衍生物两大类.其它还包括一些生物碱、季铵盐、二茂铁衍生物和含氮杂环化合物等.     

(S)-2-吡咯烷基甲醇衍生物催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应

采用以L-脯氨酸为原料合成的5种手性β-氨基醇作为有机小分子催化剂,用于催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应。考察了影响对映选择性的催化剂结构、氧化剂种类、溶剂、反应温度等因素。结果表明,催化剂的结构、氧化剂的种类、反应的溶剂对对映选择性和化学产率影响较大,而反应温度在室温至-20℃范围内,对反应的对映选择性和化学产率影响不明显。当以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂、正己烷为溶剂、在室温下、以(S)-2-吡咯烷-α,α-二(α-萘基)甲醇(2b)作催化剂时,所得环氧化物的对映体过量最高为84.6%e.e.,产率最高为89.7%。通过1H NMR对所得环氧化物4的结构进行了表征,并利用手性色谱柱通过高效液相色谱法(HPLC)对产物4的对映体过量进行了测定。     

神奇的手性螺环配体

过渡金属参与的不对称催化反应是有机合成化学研究的前沿和热点. 寻找和发现新颖配体骨架并开展新型高效的手性配体及催化剂的设计合成是不对称催化反应研究的核心内容. 从20世纪90年代,特别是进入21世纪以来,螺环骨架手性配体受到了广泛的关注,并逐渐发展成为特色鲜明的手性配体类别. 手性螺环配体的骨架已由多手性的螺[4.4]壬烷骨架发展到只具有单一手性的螺二氢茚和螺[4.4]壬二烯等螺环骨架类型,形成了包括手性螺环单磷配体、双膦配体、膦氮配体、双氮配体等丰富的手性配体库. 这些手性螺环配体及其催化剂不仅在不对称催化氢化、不对称碳―碳键形成、不对称碳―杂原子键形成等多种类型的不对称催化反应中均表现出优异的催化活性和对映选择性,且使得许多原先难以控制对映选择性的不对称催化反应变得可能. 而今,手性螺环结构已成为“优势结构”,相应的手性螺环配体及其催化剂已被国内外同行广泛采用. 手性螺环配体的兴起为手性催化剂研究增加了活力,极大地促进了不对称合成化学的发展. 今后,手性螺环配体的研究除了将向新型、高效、高选择性手性配体及催化剂方向发展外,将其应用于新的不对称催化反应的对映选择性控制、以及应用于手性天然产物和药物的高效不对称合成将成为新的研究热点.     

新的含大体积取代基的β-氨基醇配体的合成及在二乙基锌对芳香醛的不对称加成反应中的应用

以L-脯氨酸为起始原料,两个在其羟基所在的α-C上具有大体积取代基的β-氨基醇配体被简便地合成出来,并被用于催化二乙基锌对醛的不对称加成,得到了ee值较高的S构型的手性二级醇.结果显示更大体积取代基团的氨基醇配体并不能够获得更高的对映选择性.     

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。     

双锌催化剂催化的吡咯与查尔酮类化合物的不对称傅-克烷基化反应（英文）

报道了分子内双锌催化剂催化的吡咯和查尔酮类化合物的不对称傅-克烷基化反应,分子内双锌催化剂由手性配体(S,S)-1和2 equiv.的二乙基锌原位反应生成.温和条件下,在15 mol%的催化剂作用下,反应以优秀的产率(高达99%)和优秀的对映选择性(对映体过量值高达99%)生成一系列β-吡咯二氢查尔酮化合物.并提出了一个可能的反应机理来解释反应的手性诱导过程.     

手性吡咯亚磷酰胺/Rh催化的1,1-双取代烯烃的不对称氢甲酰化反应

发展了一类吡咯取代的手性亚磷酰胺配体,并将其成功地应用于铑催化的1,1-双取代烯烃的不对称氢甲酰化反应,以优秀的区域选择性、良好的化学选择性和对映选择性(71%～86%ee)得到相应的手性直链醛,反应的转化数(TurnoverNumber,TON)值最高达到8900.该类催化剂容易制备且具有广泛的官能团兼容性,通过不对称氢甲酰化反应为手性α-烷基-β-甲酰基丙酸酯类化合物的合成提供了一类新的方法.     

α-醛亚胺基酯的不对称乙基锌加成反应

首次以手性1,2-二苯基-2-氨基乙醇衍生物为配体实现了乙基锌对α-醛亚胺基酯的不对称加成,合成了手性非天然α-氨基酸酯,最高收率66%,最高对映选择性28%.     

β-乙酰氨基环戊烯腈的不对称催化氢化

利用不对称催化氢化法制备β乙酰氨基环戊腈,并考察了配体、催化剂前体、溶剂、温度、压力以及时间对反应活性和对映选择性的影响.实验结果表明,在优化条件下,[ Rh( COD)-DuanPhos] BF4催化不对称氢化β-乙酰氨基环戊烯腈的转化率为61％,对映体的ee值为60％.