双功能手性铁络合物的制备及其对亚胺和芳香含氮杂环化合物的催化不对称氢化反应研究

The application of transition-metal catalysts based on inexpensive and environmentally friendly metals for asymmetic hydrogenation of imines and heteroaromatic compounds containing nitrogen is of great interest. In this proposed studies, a series of stable bifunctional chiral iron complex catalysts will be prepared and applied to investigate the asymmetric hydrogenation of imines and heteroaromatic compounds containing nitrogen. Among this studies, an efficient methodology for the synthesis of the chiral iron complexes will be developed. On the basis of the methodology, a library of the chiral iron catalysts will be set up, and subsquently will be applied to investigate the asymmetric hydrogenation of imines and heteroaromatic compounds containing nitrogen. Once the highly efficient and enantioselective catalyst systems are established, the reaction mechanisms will be investigated by using in-situ NMR, reaction intermediates characterization and theory calculations，which will provide insights for further designation,development and application of the chiral iron hydrogenation catalysts.

应用廉价和环境友好的过渡金属氢化催化剂于亚胺和芳香含氮杂环化合物的不对称氢化反应具有重要意义。本项目拟通过合成稳定的双功能手性铁络合物催化剂来应用于亚胺和芳香含氮杂环化合物的不对称氢化反应研究。在研究中，我们将首先发展高效的手性铁络合物制备方法，并在此基础上建立一个手性铁催化剂平台，然后系统地研究亚胺和芳香含氮杂环化合物的不对称氢化反应。在获得高活性催化剂的同时，通过原位核磁、反应中间体表征和理论计算等研究手段，对反应机理进行深入研究，从而为进一步设计、发展和应用手性铁氢化催化剂提供支持。

本项目的背景：应用廉价和环境友好的过渡金属氢化催化剂于C=N和C=O双键的氢化反应具有重要意义。.主要研究内容和重要结果有：1.首次实现了铁和手性磷酸协同催化酮的不对称还原胺化反应；2.发展了铁和手性磷酸协同催化a-取代醛亚胺的不对称氢化反应；3.对铁催化醛和酮的氢化反应进行了研究；4 将铁催化剂应用于多氟代羧酸酯类化合物的氢化反应；5 首次实现了无磷配体的铁基催化剂催化二氧化碳和碳酸氢盐的氢化反应；6 应用空气稳定的铁络合物和生物酶协同催化醇的动态动力学拆分反应；7 将廉价铁基催化剂应用于胺的动态动力学拆分；8 将单核铁基催化剂和铜基光敏剂应用于光解水制氢。.科学意义：发展新的高效、高活性的铁基氢化催化剂，并将其应用系列C=O和C=N双键的氢化反应中，为醇和胺类化合物的经济高效合成提供了一种有效手段。为进一步开发高效的廉价金属氢化催化剂提供了理论指导和实验依据。.