铑催化不对称共轭炔基化反应新条件研究

This project aims to study new reaction conditions for the rhodium catalyzed asymmetric conjugate alkynylation reaction, and to explore efficient and practical reaction methods for asymmetric construction of Csp-Csp3 bond. According to catalyst's coordinating ligand, rhodium catalyzed asymmetric conjugate alkynylation reaction systems are classified into chiral bisphosphine-rhodium catalytic system and chiral diene-rhodium catalytic system. There are limitations like limited suitable bisphosphine ligands and narrow substrate scope in the bisphosphine-rhodium system, and propargyl alcohol type alkynylating reagents are introduced in this study to overcome these limitations. There are also unsolved problems in the diene-rhodium system, which are difficult preparation of the chiral diene ligand and easy deactivation of the catalyst, and easily prepared stable chiral diene ligands are developed to solve the problems. By overcoming the limitations and solving the problems of current reaction systems, the substrate scope of rhodium catalyzed asymmetric conjugate alkynylation reaction will be greatly expanded and the practicability of the reaction will be further improved, and therefore providing an efficient and practical method for asymmetric construction of Csp-Csp3 bond.

本项目拟进行铑催化不对称共轭炔基化反应新条件研究，探索可实现不对称构筑Csp-Csp3键的高效实用新方法。按照催化剂的配体类型分类，现有铑催化不对称共轭炔基化反应体系主要分为手性双膦—铑催化体系及手性双烯—铑催化体系。手性双膦—铑体系中存在适用双膦配体有限，底物范围窄等缺点，本项目通过引入炔丙醇类炔基化试剂解决该类问题。双烯—铑体系中存在手性双烯配体不易制备，催化剂易失活等问题，本项目通过发展稳定易制备的新型双烯配体来解决该类问题。通过解决现有体系的系列问题，可大大拓展铑催化不对称共轭炔基化反应的适用范围并提高反应的实用性，为不对称构筑Csp-Csp3键提供高效实用的新方法。

本研究项目以开发新型高效的不对称碳–碳成键反应为目的，着重研究铑催化不对称加成反应。在本项目中，通过合理的实验设计并结合研究中的意外发现，发展了系列新颖的铑催化炔基化和芳基化反应。主要研究工作有：（一）发展了新型的铑催化不对称炔基化反应条件，并首次实现了不饱和酮酸酯类底物的不对称炔基化加成反应；（二）首次发现了gamma-烷基取代炔丙醇类化合物的铑催化炔基化二聚反应；（三）研究了炔丙醇类底物的铑催化芳基化反应，实现了四取代联烯、多取代二氢呋喃以及多取代茚的高效合成；（四）开发了一系列不饱和羰基化合物与芳基硼酸的不对称芳基化加成反应，并应用于系列重要手性分子和手性药物的不对称合成中。相关成果已经发表SCI研究论文10篇，包括Angew. Chem. Int. Ed. 1篇，ACS Catal. 1篇，Green Chem. 1篇，Org. Lett. 3篇，Adv. Synth. Catal. 3篇，J. Org. Chem. 1篇。本项目开发了几类新颖的铑催化碳–碳成键反应，特别是引入炔基和芳基的新反应。新反应的开发为系列重要化合物的合成提供了新方法，研究中发现的新反应机理为新型反应的开发奠定了基础。