新型不对称自催化反应及其应用研究

This application proposes the development of new asymmetric autocatalytic reactions including reduction, acylation and hydrolysis by means of our lab's research background. In addition, this asymmetric autocatalytic methodology will be used to synthesize valuable and efficient chiral nucleophilic catalysts for several newly developed asymmetric catalytic reactions. This research will create new examples of asymmetric autocatalysis and improve the understanding of "chirality origin". It is the first time to utilize this methodology in solving the problem of easily synthesizing chiral organocatalysts. Furthermore, it will provide new catalytic methods for the asymmetric synthesis of related high-value chiral products.

本申请课题将借助实验室现有研究积累，设计并实现一系列新型不对称自催化还原、酰化以及水解反应。同时实现该不对称自催化反应在高效手性亲核催化剂合成中的应用，并在此基础上拓展该高效手性亲核催化剂在若干新型不对称催化反应中的应用。该课题的完成将丰富不对称自催化反应的类型，增进对手性起源问题的了解。并创造性地将不对称自催化方法应用于具体手性有机小分子催化剂的简便合成中，并为相关高附加值手性产品的不对称催化合成提供全新方法。

在课题组原有研究基础上，本项目围绕手性双环咪唑化合物进行了一系列的研究。内容涉及双环咪唑化合物的合成；不对称自催化还原、酰化和水解反应；高附加值手性胺基醇的高效不对称合成以及手性双环咪唑催化剂在其它不对称催化反应中的应用。首先，在研究初期成功合成了包括双环咪唑胺基醇、胺基醚、胺基酯、胺基取代双环咪唑以及烷基取代双环咪唑等消旋及手性化合物，为本项目的顺利实施及后续研究打下良好基础。接着，成功将该类化合物应用于不对称自催化还原反应，获得了明显的自催化效果。然后，在研究中期成功开发了针对高附加值手性γ-胺基醇和β-胺基醇的高效不对称合成方法并将其应用于相关手性药物的合成。最后，在研究后期成功将上述手性双环咪唑催化剂的应用范围拓展到不对称酰基转移反应以及不对称磷酰化去对称化反应等。上述研究不仅为不对称自催化研究这一大方向开启了一块新的研究领域，而且为手性双环咪唑催化剂这一小领域拓展出新的研究内容，同时也为手性胺基醇制备这一重要的应用点积累了新的技术。