基于四苯并环辛四烯骨架设计合成手性Bronsted酸碱催化剂及其在不对称催化中的应用研究

Tetraphenylene is a structurally rigid and thermally stable molecule possessing a narrow dihedral angle.In view of these characteristics,some novel Br?nsted acid or base catalysts synthesized by direct installation of guanidine, phosphate, NHTf or phosphazene functional groups on the tetraphenylenes and their evaluation in asymmetric reactions were proposed. The catalysts are expected to give excellent results in asymmetric catalysis. In this research project, studies were also focused on clarification of its catalytic mechanism concerning with the catalyst assembly and their applications in preparation of non-natural amino acids as drug leading compounds.These catalysts with tetraphenylene backbone, if possible, enable to attract considerable attention on tetraphenylenes and inspire the researchers to explore new skeleton derivatived chiral catalysts in the fields of asymmetric synthesis.

四苯并环辛四烯分子具有刚性强，构型稳定，较小二面角的特点，通过对手性四苯并环辛四烯骨架进行合成，修饰，安装胍基，磷酸基，NHTf和磷腈等功能基团，设计和合成新颖的Br?nsted酸碱催化剂，并应用到不对称催化反应中。据此开发的催化剂有望在不对称合成中取得优秀的手性诱导效果。本计划将着重考察催化剂在反应体系中的集结状态，研究其催化机理，并希望催化不对称反应，合成非天然氨基酸及其衍生的肽类化合物。四苯并环辛四烯催化剂的合成和应用研究将加深同行对该骨架的理解，为发展新的手性催化剂打下基础。

不对称催化是合成手性分子的高效方法之一,不对称催化的核心是开发优秀的手性催化剂。四苯并环辛四烯分子具有刚性强，构型稳定，较小二面角的特点，四苯并环辛四烯手性衍生物为设计合成手性催化剂提供了一个很好的研究平台。利用羟基四苯并环辛四烯作为小分子催化剂，我们实现了苯炔与醛的不对称加成反应，得到了不错结果。四苯并环辛四烯分子本身的刚性导致了该分子的合成具有相当的难度。鉴于此，我们重点探索了四苯并环辛四烯的高效合成方法学及其手性拆分。在此基础上，我们合成了数个手性双螺旋刚性分子。值得一提的是，芳香性分子的多个芳环具有相互的π-π堆叠效应，也是设计不对称催化剂取得优秀的立体控制非常重要的因素之一。基于此考虑，我们探索了多芳基取代的酒石酸衍生的磷腈分子催化剂，实现催化取代氧化吲哚的不对称氯化反应，硫化反应和羟甲基化反应，取得了非常优秀的对映选择性(>99% ee)，多个产物可以直接满足制药工业对于手性化合物的要求。