新型手性钳形协同配体的合成及其在不对称催化中的应用研究

Chiral ligands play very important roles in the asymmetric catalysis. In this proposal, the project will focus on the development of a new class of NNN-tridentate chiral pincer cooperating ligands, which are based on 1, 3-diaminoisoindoline structural motifs as the backbones and are provided the chiral environments by two couples of optically active amino acid derivatives. We will first apply these ligands in catalytic asymmetric synthesis of 3, 3’-disubstituted oxindole structural motifs. On the other hand, in order to shed light on the exact role of ligands during the reactions, we will also make attempts to conduct mechanistic studies on the phenomena of 1, 3-H shift in ligands and the cooperative effect of the ligands in asymmetric catalysis. This proposal would not only provide an efficient tool for asymmetric catalysis as well as a straightforward alternative to the existing methods for the synthesis of 3, 3’-disubstituted oxindoles, but also lead to a new way for the development of novel chiral cooperating ligands.

手性配体在不对称催化中占有举足轻重的地位。本项目将设计和发展一类新型的NNN类手性钳形协同配体。该配体以1, 3-二亚胺基异吲哚啉为骨架，由两对光学纯氨基酸衍生物提供手性环境。我们首先研究该配体在不对称催化构建3, 3’-双取代吲哚酮骨架结构中的应用，同时也将研究该配体中1, 3-氢迁移的特殊现象以及其在不对称催化中的协同效应。本项目的成功实施不但将为不对称催化提供一类高效的配体库，也将为不对称合成含有3, 3’-双取代吲哚酮骨架结构的化合物提供新的方法；更为重要的是，为新手性协同配体的设计提供新的思路。

手性配体在不对称催化中占有举足轻重的地位。本项目设计和发展了一类新型的手性NNP型钳形配体。该配体由两对光学纯氨基酸衍生物提供手性环境，具有两个或三个手性中心。并将其用于钯催化的不对称烯丙基化反应，以优秀的产率（高达97%）和中等到优秀的对映选择性（61%-96% ee）得到相应的目标产物。同时，我们实现了铜催化β-萘酚的不对称去芳构化叠氮化反应，以优秀的产率（高达99%）和中等到良好的对映选择性（63%-89% ee）得到一系列手性α-叠氮-β-萘酮衍生物。.另一方面，我们开发了三类在简单条件下实现有用小分子合成的反应方法学。我们首次实现了FeCl2催化的β-萘酚的去芳构化胺化反应，该反应以便宜易得的氯化亚铁为催化剂，能在温和的条件下高效构建含氮季碳中心，以良好到优秀的产率生成一系列α-氨基-β-萘酮衍生物。该反应以芳基叠氮为氮源，发展了一类新的氮宾转移反应类型。同时，我们实现了FeCl2催化的烯基环丙烷的三氟甲基化反应以及非金属催化烯基环丙烷的叠氮化反应，均以良好的产率得到相应的二氢萘衍生物。.通过这一课题的研究使我们对手性钳形配体的合成及其催化反应有了进一步深入的认识，为我们接下来的工作打下了良好的基础并有望发展一类具有高实用性的新型手性配体。同时也有望发展一类实用的基于铁催化的小分子合成方法。