新型手性膦-硒配体的合成及催化不对称反应研究

Chiral ligand is one of the key factors for asymmetric catalysis. During the past decade, coordinating atom mainly focucsed on N, P, O and S. Chiral selenium compounds have good coordinating ability to metals, and can founctionalize as organocatalyst. However, though they are of great potential, the investigation on them are pretty limited. In this project, we will synthesize a set of P-Se ligand , and apply them in the metal-catalysed asymmetric reaction, to get some bioactive intermediate or important material.The specific research contents are as follows: 1) Establishment of P-Se ligand pool; 2) The application of P-Se ligand in 1,3-dipolar cycloaddition, Michael addition and construction of P-stereogenic phosphine compound; 3) Synthesis of several compounds with potential bioactivity. This study is of important significance on the rational design of Se-containing ligand, laying solid basis for the future study of chiral selenium compound.

配体是实现不对称催化的关键因素之一，以往配体的配位原子主要集中在氮、膦、氧和硫等。手性硒化合物具有优良的配位能力又能作为有机催化剂直接催化不对称反应，具有非常大的应用前景，但目前却研究相对较少。本项目拟合成一系列手性膦-硒配体，并将其应用于金属催化的不对称反应中，合成具有潜在材料、生物活性的重要有机中间体。其主要内容包括：1）手性膦-硒配体库的建立；2）研究上述配体在1,3-偶极环加成反应、Michael加成反应、膦手性化合物的构建反应中的催化性能；3）合成具有潜在生物活性的小分子化合物。该研究对配体合理设计及合成应用具有重要意义，为有机硒化合物的不对称构建提供工作基础。

手性配体是金属不对称催化的关键因素。过去，配位原子主要集中在氮、膦、硫等。硒原子与金属配位能力强，配位后能够产生硒手性中心，具有优异的手性诱导潜力。文献调研表明，硒醚配体比相应的硫醚往往表现出类似甚至更为优异的立体控制效果。尽管如此，硒醚配体的合成与应用研究却少之又少。基于上述原因，我们在资助期间，利用硒酚和硫酚的强亲核能力，通过亲核开环加成反应和芳香性亲核取代反应，构建了手性胺基硒醚和手性胺基硫醚，以两类化合物为起始原料，分别合成了手性硒配体和手性硫配体，建立了手性配体库，其中手性硒醚-亚磷酰胺的合成与应用为国内外首次。以钯催化的烯丙基烷基化反应作为模板反应，我们探究了配体对产物的立体控制效果。不同的配体的对产物的立体诱导差异显著，手性1,2-二苯基氨基醇衍生的硒醚配体能够得到优异的结果(最高95% ee)，底物的拓展大大拓宽了硒醚配体在不对称烯丙基化反应用的应用范围；2-苯硒基苯甲醛、2-芳硫基苯甲醛衍生的亚磷酰胺配体的立体控制效果相对较差，最高仅能得到76%的对映选择性。综合对照研究表明，硒醚配体对反应的立体诱导比硫醚配体效果更好。