在金属催化的不对称反应中,发展相应手性螺环

在金属催化的不法则称反应中,手性配体起着非常重要的成效,其布置合成受到大规模关心。在过去几十年里,即使出现了数以千计的各样手性配体,但通用性好的手性配体和金属催化剂仍为数非常的少。在那之中,南开周其林公司开创性地发展了一名目好多以螺二氢茚骨架为底蕴的手性螺环配体,在各类五金催化不对称反应中获得了了不起的立体诱导效果,已化作在难可以称作氢化、碳-碳键变成以及碳-杂原子键形成等反应中采取分布的一类优势配体。可是,光学纯全碳螺环配体中手性季碳的营造则十二分困难,存在合成和拆分步骤繁琐等局限性。因而,怎样从廉价易得的原料出发,发展相应手性螺环骨架的飞跃、不对称催化合成新点子,是非常火急何况具备挑衅性的课题。

在金属催化的万分称反应中,手性配体起着主要的成效,其设计合成受到广大关心。在过去几十年里,就算出现了数以千计的每一类手性配体,但通用性好的手性配体和五金催化剂仍为数相当少。当中,南开周其林公司开创性地开荒进取了一多元以螺二氢茚骨架为根基的手性螺环配体,在七种五金催化不对称反应中获得了不错的立体诱导效果,已变为在窘迫称氢化、碳-碳键产生以及碳-杂原子键变成等反应中央银行使普遍的一类优势配体。

中科院北京有机所金属有机化学国家重视实验室丁奎岭课题组长期从事于手性配体的宏图、高效合成以及在不对称催化反应中的应用研商,该课题组曾以SpinPHOX/Ir为催化剂,通过α,α'-二酮的催化不对称氢化-缩酮化串联反应,第叁回达成了手性芳东风螺缩酮化合物的不对称催化合成 (Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 51, 936),并在此基础上更进一竿了对应的种类螺环骨架手性双膦配体SKP,随后更是革新了合成方法,能够数十克的范畴在实验室方便制备 (Adv. Synth. Catal. 二零一二, 2900)。近年来,SKP种类配体已在Pd、Rh、Au、Cu等金属催化的三个不对称烯丙基化、十七烷环芳香烃化、联烯多组分烷氧羰化胺化、叠氮化氢氢化、羰基的炔丙基化等反应中显示出非凡的催化活性和立体选取性。

光学纯全碳螺环配体中手性季碳的创设则十二分困难,存在合成和拆分步骤繁琐等局限性。因而,怎么样从廉价易得的原料出发,发展相应手性螺环骨架的迅猛、不对称催化合成新措施,是拾壹分火急何况具备挑衅性的课题。

受上述双膦配体SKP中螺缩酮骨架不对称催化合成攻略的诱导,丁奎岭课题组近来设计并促成了光学活性环纯苯稠合螺二氢茚骨架的神速、催化不对称合成。在该办法中,五分子芳基乙酸乙酯与丁酮在NaOH功效下缩合首先获得α,α'-二酮,后面一个通过PHOX/Ir催化的有反常态称氢化和Lewis酸TiCl4推动的再次Friedel-Crafts反应,以优异的总收率和最高”99%的ee值获得一名目多数手性环壬烷稠合螺二氢茚骨架,成功的机假使Lewis酸TiCl4的精选,确定保障了在酮的Friedel-Crafts反应进度中羰基α-位的手性碳原子不会消旋。须要特意建议的是,配体合成的根本中间体能够通过一锅法高速制备,再施以轻巧转化即能够25克的规模迅猛获得左近光学纯的环戊烷稠合螺二氢茚二酚chf-SPINOL,整个经过不需柱色谱纯化,十分的大地点便了相应手性配体的实用合成。

中科院北京有机所金属有机化学国家器重实验室丁奎岭课题组长时间从事于手性配体的安顿性、高效合成以及在不对称催化反应中的调研,该课题组曾以SpinPHOX/Ir为催化剂,通过α,α'-二酮的催化不对称氢化-缩酮化串联反应,第一遍实现了手性芳石螺缩酮化合物的不对称催化合成(Angew.Chem.Int.Ed.二零一一,51,936),并在此基础上更进一步了相应的七种螺环骨架手性双膦配体SKP,随后更是勘误了合成方法,可以数十克的范围在实验室方便制备(Adv.Synth.Catal.2013,2900)。

以轻巧多量合成的chf-SPINOL为前体,通过轻松转化可惠及地衍生获得手性单齿亚膦酰胺配体6a-c及P^N^N三齿配体11。开始相比商讨申明,这几个配体分别在Rh、Ir和Au催化的非符合规律称氢化、氢酰化、[2+2]环加成等影响中,均展现出了不起的催化活性和对映采取性,其性子水平与最棒的同类配体或催化剂卓殊,极其是在(1S, 2S, 2'S)-11/Ir催化的苯乙酮的氢化反应中,TON能够高达100万,TOF为41,666/h,反应的对映选用性高达98%,表现出出色的运用潜质。

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该职业公布在近来出版的J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10374-10381上, 相关中夏族民共和国发明专利CN二〇一五10974151.1和国际专利PCT Int. Appl. , WO 2017107789 A1 20170629 一度授权山东炎黄药业施行。上述职业获得国家自然科学基金会、科技(science and technology)部、中国科高校计策性初始科学技术专属和新加坡市科学技术委员会的捐助。

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图1 手性配体SpinPHOX、SKP和chf-SPINOL

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图2 环异丁烯稠合手性螺二氢茚化合物的不法则称合成

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图3 基于环二十烷稠合手性螺二氢茚骨架的片段手性配体

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