手性质子酸酸度与催化反应关系的研究

如何打破传统，改变无续的组合式催化剂与反应的筛选研究模式，真正寻找到一条理论指导的道路去从根本上帮助设计合成高效的催化剂，是当前手性质子酸不对称催化研究领域急待突破的挑战性难题。本项目从一个全新的研究角度入手，以测定手性质子酸的pKa为出发点，通过对手性质子酸结构的修饰，来实现对酸度的控制，找出催化剂酸度数值与催化反应的内在联系，深入理解催化剂酸度对催化反应，包括催化活性和立体选择性的影响，找出规律，为合理化设计开发新型手性质子酸催化剂建立理论数据标度，从而进一步指导催化剂的设计与合成。

如何实现“不对称有机小分子催化的理性设计”是当前不对称催化研究领域的难点和热点，自2010年以来该项目以物理有机化学的研究方法和思想为切入点，通过催化剂基本物理有机常数与催化反应关系的研究，设计高效催化剂，并予以合成上的应用。选取当前研究最为热门的手性叔胺硫脲催化剂为研究对象，以构建手性硫脲的pKa标度为出发点，通过对手性硫脲结构的修饰，来实现对催化剂酸度的控制和催化性能的改变，建立催化剂结构-pKa-催化效果三者的关联，揭示手性硫脲催化过程中影响催化活性和立体选择性的一般规律，并成功应用所得到的相关规律信息设计合成出一类高效烷基手性叔胺硫脲催化剂，高活性、高选择性地实现一系列含手性季碳中心潜在活性化合物的不对称合成。