新型手性配体TF－BiphamPhos的设计合成及其在催化不对称反应中的应用研究

本项目主要是以首次拆分所得新型手性双胺TF-BIPHAM为骨架, 合成一类新型拥有自主知识产权、且空间位阻和电子效应等精细结构具有可调控性的手性配体TF-BiphamPhos, 并研究其在一系列不对称催化反应中手性诱导能力，尤其考察其在构建手性季碳中心的不对称1,3-偶极环加成反应中的应用；同时细致地考察、分析手性配体TF-BiphamPhos分子结构中各种因素对催化活性和反应的立体选择性的影响，揭示其与催化反应中的化学选择性、区域选择性和立体选择性的内在联系，进而为设计合成新的手性配体或手性催化剂提供实验与理论依据。

基于氢键给体协同活化策略在催化不对称合成研究中的成功应用，我们利用氢键协调活化策略，采用我们课题组拆分所得的新型手性双胺TF-BIPHAM为骨架，设计并合成一类新型拥有自主知识产权、空间位阻和电子效应等精细结构具有可调控性的手性配体TF-BiphamPhos，并研究其在一系列不对称催化反应中手性诱导能力，尤其是在构建手性季碳中心的不对称1,3-偶极环加成反应中的应用，考察各种因素如空间立体效应和电子效应对反应收率和立体选择性影响的规率性，进而揭示新型催化体系中可能的立体选择性的诱导机理。深入的DFT计算方面的研究进一步揭示了手性催化体系中的氢键协同活化作用对于反应区域和立体选择性的提高起到至关重要的作用，同时揭示在我们的催化体系中偶极环加成反应是通过分步反应的机制进行的。基于对催化反应机制的认识，利用azomethine ylide作为有效的亲核试剂，我们还发展一系列不对称串联催化的新反应，高效构建了一系列非天然氨基酸及其衍生物。与之相关的部分研究工作已经发表在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Commun., Org. Lett.和Adv. Synth. Catal.等一系列国际化学期刊并获得两项授权专利，同时所发展的新型手性配体TF-BiphamPhos被国际大型化学类工具书Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis收录。同时我们课题组已经有四名博士研究生和二名硕士研究生毕业。