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本文主要包括两类新型手性烯烃配体的设计、合成与应用以及光学活性的3-取代-3-氨基吲哚啉-2-酮的合成两部分。 1.新型含亚砜双烯配体的设计、合成和应用 近十年来,手性双烯配体在催化不对称反应领域取得了很大的成功,实现了许多高选择性的转化。这些双烯配体一般都是通过碳骨架的手性来诱导反应的立体选择性,但是碳骨架手性往往难于通过简单的不对称合成方法构建,这也使其规模化应用受到了很大限制。 结合课题组在双烯配体以及手性硫诱导的不对称合成中的工作,我们设计并合成了一种含有亚砜的桥环手性双烯配体。亚砜的手性对配体合成关键步骤Diels-Alder反应中的立体选择性进行诱导,得到两种可以方便地通过柱层析分离的非对映异构体。其中一种非对映异构体在铑催化的1,4-加成反应中表现出了很高的催化活性,能够取得最高98%的收率以及64%的ee值。另外,在芳基硼酸对α,β-不饱和磺酸酯及亚砜类化合物的不对称共轭加成反应中,这类双烯配体能够取得最高定量的收率以及53%的ee值。 2.新型手性硫烯配体的设计、合成及应用 我们设计并合成了一系列结构新颖的基于亚砜硫和烯烃双键与金属配位的手性硫烯配体,与一般硫手性骨架的配体不同,亚砜固有的手性使其在催化反应中更接近配位金属催化中心,因此有望使反应取得更好的立体诱导效果。和文献中报道的手性膦配体相比较,我们设计的硫烯配体具有易于合成,不易氧化,在空气中更加稳定以及取代基的位阻和电性更容易调节等优点。研究发现,这些配体在铑催化的芳基硼酸对环状不饱和酮的1,4-加成反应中能够取得定量的收率和最高98%的ee值。 3.靛红亚胺的催化不对称加成反应 光学活性的3-取代-3-氨基吲哚啉-2-酮类化合物是许多具有生物活性的化合物分子的基本骨架。在课题组已有工作的基础上,我们发展了一类过渡金属催化的有机硼试剂对N-烷氧羰基靛红亚胺的催化不对称加成反应。 将烯丙基硼酯对靛红亚胺进行加成反应,在Rh催化下能够最高以定量的收率得到产物。光学活性的3-芳基-3-氨基吲哚啉-2-酮类化合物的合成也是一个很有挑战性的课题,目前未见直接通过加成反应对其合成的报道。我们将发展的含有亚砜的双烯作为手性配体用于Rh催化的芳基硼酸对靛红亚胺的不对称加成反应中,能够得到最高70%的ee值。基于经济性的考虑,我们还发展了Pd催化的芳基硼酸对N-烷氧羰基靛红亚胺的不对称加成反应,以吡啶噁唑啉以及双噁唑啉作为配体,反应能够在室温下进行,最高能够达到定量的收率以及81%的ee值。