基于含手性叔丁基亚磺酰胺膦配体的合成及其在不对称过渡金属催化方面的应用研究

Asymmetric catalysis is one of the most efficient approaches to chiral compounds, medicine and materials. The development of new chiral ligands and catalysts is the rate-determining step for the asymmetric catalysis. A series of novel and privileged chiral ligands have been well developed by many famous chemists, which made much contribution to the progress of asymmetric catalysis. Despite much progress has been made, the asymmetric catalysis still pose considerable challenge due to the lack of the general chiral ligands applicable to all types of reactions and substrates as well as the difficult synthesis resulting in the high price of the ligands. Therefore, it is a long-standing goal to chemists to design & develop novel ligands which could be easily prepared from readily available, inexpensive chiral reagents. Based on our previous work, hundreds of diverse chiral tert-butanesulfinamide phosphines will be prepared by the diastereoselective addition of various nucleophiles to the imines derived from inexpensive tert-butanesulfinamide. A series of metal complexes will be made and studied the binding mode with different metals with these chiral ligands. Finally, we will study their performance in asymmetric catalysis, especially for those reactions involving the construction of all carbon quaternary stereocenters.

不对称催化是合成手性是制备手性化合物，手性药物，手性材料的最有效途径之一。发展手性配体和手性催化剂又是发展不对称催化反应的关键。经过几代科学家艰苦不懈的努力，一系列具有优势骨架的手性配体被先后发现，大大地推动了不对称催化的发展。但一方面由于不同的反应或不同的底物往往需要结构不同的催化剂和手性配体，另一方面，一些手性配体难于合成，因此如何设计和发展新型的易于合成，结构多样的手性配体一直是化学家追求的目标。本研究拟在前期研究的基础上，采用相对便宜的叔丁基亚磺酰胺为手性源，经过亲核试剂对叔丁基亚磺酰亚胺的非对映选择性加成反应，立体选择性地合成一系列结构多样的含有叔丁基亚磺酰胺膦配体，进而建立手性配体库。在研究这些手性配体与不同金属的配位模式的基础上，尝试这些手性过渡金属催化剂在不对称催化方面的应用，特别是全碳季碳手性中心的高效构建。

不对称催化是合成手性是制备手性化合物，手性药物，手性材料的最有效途径之一。发展手性配体和手性催化剂又是发展不对称催化反应的关键。经过几代科学家艰苦不懈的努力，一系列具有优势骨架的手性配体被先后发现，大大地推动了不对称催化的发展。但一方面由于不同的反应或不同的底物往往需要结构不同的催化剂和手性配体，另一方面，一些手性配体难于合成，因此如何设计和发展新型的易于合成，结构多样的手性配体一直是化学家追求的目标。本研究在前期研究的基础上，采用相对便宜的叔丁基亚磺酰胺为手性源，经过亲核试剂对叔丁基亚磺酰亚胺的非对映选择性加成反应，立体选择性地合成一系列结构多样的含有叔丁基亚磺酰胺膦配体sadphos，进而建立手性配体Sadphos库。经过本项目的研究发现，Sadphos既可以作为不用金属如金，铜和钯的配体，实现一系列过渡金属催化的不对称反应，而且可以作为叔膦催化剂，促进一系列不对称催化反应，应用构建多种类型的手性化合物，特别是全碳季碳手性中心的高效构建。本项目发表论文45篇，其中在JACS 和Angew.Chem. Int. Ed. 发表标注论文10篇，申请中国发明专利十余项，其中6项完成授权。三项授权专利获得了转让，目前开发的Sadphos中的258个已经在大赛璐和Strem上销售。