銅催化不對稱硅氫化合成手性芳基環(huán)烷基醇和α-羥基酸酯.pdf

1、對映異構(gòu)純的二級醇和α-羥基酸衍生物是合成許多手性藥物和農(nóng)藥的重要結(jié)構(gòu)骨架,催化不對稱還原各類簡單酮以及α-酮酸酯是制備上述有光學活性化合物的最直接而有效的方法之一,其中Cu催化不對稱硅氫化還原酮的方法因采用了非貴金屬催化劑、反應(yīng)條件溫和以及操作簡單等優(yōu)點受到學術(shù)界的關(guān)注。
　　 本文以Cu(Ⅱ)/手性聯(lián)吡啶雙膦配體/硅烷為催化體系重點開展了以下幾方面工作,取得了一些有意義的結(jié)果。主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括:(1)合成了16個芳基環(huán)

2、烷基酮、7個芳雜基環(huán)烷基酮以及7個α-酮酸酯類底物,并經(jīng)1H NMR、13C NMR及HRMS等確認結(jié)構(gòu)；同時還合成了對應(yīng)于上述底物以及商品化底物還原產(chǎn)物的共32個消旋體,經(jīng)1H NMR、13C NMR及HRMS等確認結(jié)構(gòu)并建立了各消旋體的手性分析條件。
　　 (2)在課題組前期初步工作基礎(chǔ)上,從銅鹽前體、硅烷結(jié)構(gòu)、手性配體、溶劑及反應(yīng)溫度等幾個方面對芳基環(huán)烷基酮的不對稱硅氫化還原反應(yīng)進行了系統(tǒng)研究,確立了Cu(OAc)2·H

3、2O/Xy1-P-Phos/PhSiH3催化體系,并將該體系應(yīng)用于各種芳基環(huán)烷基酮的還原,發(fā)現(xiàn)芳環(huán)上取代基位置及電子性質(zhì)、特別是環(huán)的大小對催化反應(yīng)有顯著影響,大部分具有環(huán)戊基和環(huán)己基的底物還原取得大于90％的對映選擇性,部分底物ee值達95％。
　　 (3)首次系統(tǒng)研究了各種芳雜基環(huán)烷基酮的不對稱硅氫化還原反應(yīng),部分底物對映選擇性達97％。在對環(huán)己基吡啶基酮的還原反應(yīng)研究中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度對催化劑的不對稱誘導作用有重要影響,部分還原

4、產(chǎn)物的構(gòu)型在低溫發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
　　 (4)現(xiàn)有催化體系具有很好的空氣穩(wěn)定性,反應(yīng)操作可在空氣中進行,且反應(yīng)條件溫和,底物適用范圍廣,為合成手性芳基和芳雜基環(huán)烷基醇提供了一種高效、高對映選擇性且經(jīng)濟實用的新方法。
　　 (5)初步探索了Cu(Ⅱ)/手性聯(lián)吡啶雙膦配體/PhSiH3體系對α-酮酸酯還原的催化效果,發(fā)現(xiàn)催化體系具有很好活性,但對映選擇性并不理想。通過對銅鹽、底物結(jié)構(gòu)和手性配體結(jié)構(gòu)對反應(yīng)影響的初步研究發(fā)現(xiàn):銅鹽的背