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非手性的烯烃化合物作为配体广泛存在于各类过渡金属络合物中,这些络合物一般作为催化剂的前体使用。由于烯烃容易从金属上解离,利用手性的烯烃化合物作为配体诱导不对称反应的立体选择性具有极大的挑战。2003年,Hayashi小组首次报道了手性的双环类烯烃化合物作为配体应用在铑催化的芳基硼酸对活化烯烃的1,4-共轭加成反应上,得到了较高的产率和对映选择性。随后,各种各样的双环类手性烯烃被合成出来,并很好的应用在过渡金属催化的不对称反应上。鉴于以前文献的工作,手性的双环烯烃配体在合成上比较困难,不利于修饰及结构的多样化,种类较为单一,我们小组开发了链状1,5-己二烯型手性配体,它合成简单,易于修饰,同样很好的应用在不对称反应上。除了手性的双烯烃之外,配位更加稳定的手性膦烯烃配体也能够很好的应用在不对称反应上。
为了发展其它的链状烯烃配体,以期得到更优的催化活性和对映选择性。我们以廉价易得的(S)-BINOL为起始原料合成了一系列新颖的手性烯烃、膦烯烃配体并应用到不对称反应中去。
(1)基于联萘骨架的手性末端双烯配体可以有效的应用在铑催化的芳基硼酸对二甲胺磺酰基保护的醛亚胺的加成反应上,取得中等以上的产率和较高的对映选择性。其中,作为低分子量的二甲胺磺酰基保护基很容易脱除得到自由的胺,ee值没有明显的降低。
(2)由于烯烃与金属配位较弱,在反应过程中容易解离,从而失去催化活性,我们设想在联萘骨架上同时引入一个烯烃和强配位的膦来增加配位的稳定性。以(S)-BINOL为起始原料经过4步反应可以得到手性的膦烯烃配体。它能够有效的应用在钯催化的吲哚的不对称烯丙基取代反应上,得到高达99%的产率和94%ee,同时,证明了配体中的烯烃部分对反应的活性和对映选择性起到关键的作用。另外,我们也初步尝试吡咯的烯丙基烷基化反应,得到极高的产率和对映选择性。据我们所知,这是钯催化的吡咯不对称烯丙基化反应成功的首例。
(3)手性的肟醚类化合物在合成化学上有很好的应用,因此,这类化合物的不对称合成具有很重要的意义。我们尝试几类经典的手性配体,没有得到好的结果。但是,基于联萘骨架的手性膦烯烃配体可以应用在肟的不对称烯丙基化反应上。对于芳香取代的醛和酮衍生的肟,以及α-位含有羰基,酯基取代的肟都可以有效的反应,产率高达99%,ee值高达96%。另外,不同的烯丙基醋酸酯也能很好与肟反应。为了进一步拓展肟醚化产物的应用,将产物进行3步转化,可以高立体选择性的得到手性胺和手性醇类化合物。