基于联异吲哚啉手性配体的设计合成与应用研究

设计和合成实用、高效的手性配体一直是不对称催化研究的重要内容之一，是发展高效手性催化剂的基础和关键因素之一。优秀的手性骨架是构建手性配体的基础和核心。本项目基于分析手性二胺DPEN和相关手性膦配体PNNP的结构特征以及前人在以吡咯和四氢吲哚为手性骨架制备手性配体所取得成果的基础上，结合现代高效手性配体设计的先进理念，拟设计合成一类含有吡咯结构的联异吲哚啉和异吲哚啉酮的手性环状二胺及二酰胺，以此为手性骨架通过进一步的转化，制备一系列手性氮、膦配体，并研究它们在金属催化的不对称氢化，C-C键形成的不对称催化反应和基于C-H键活化的不对称加成反应中的催化性能，发展拥有自主知识产权的高效手性催化剂和制备手性药物中间体的合成方法；研究配体的构效关系，得出规律性的认识，丰富和发展手性配体的设计理念。

手性配体的设计合成是不对称催化的重要研究内容之一，高效的手性配体必须具备良好的刚性。基于此，我们设计合成了两类刚性的手性二胺（联异吲哚啉）配体，在此基础上制备了一些手性铜、镍、钌和锰金属络合物催化剂，并发展了几类高效的不对称催化反应。具体内容如下：（1）设计合成了一系列新型的手性环状二胺配体，并发展了高效独特的合成方法；（2）利用该手性二胺配体设计合成了一类新型的手性四氮配体和制备了相应的手性锰配合物；（3）以手性二胺配体为配体，制备了新型的钌络合物、镍和铜络合物催化剂;（4）以手性铜为催化剂，发展了一步高选择性构建6个手性中心的不对称串联反应，被《美国化学工程新闻》评为创造了一项新的世界纪录；以手性钌为催化剂，发展了简单酮和α,β-不饱和酮的高效不对称氢化反应，解决了大位阻的α,β-不饱和酮高效不对称氢化的难题，为相关手性醇和烯丙醇的制备提供了高效的合成方法。除此之外，还发展了几类惰性C-H键活化反应和C-N键活化反应。总之，在上述基金的支持下，三年来取得了一些创新性的研究结果，一共发表该项基金标注的研究论文25篇，其中IF>10的论文9篇（5篇JACS，4篇ACIE）。