铜催化利用原位生成手性金属中间体构建季碳中心的不对称多组分反应

This project is developing enantioselective multicomponent reactions catalyzed by highly active chiral copper complexes. Organocopper intermediates that contain quaternary chiral carbon-metal bonds generated through site-selective copper-boron additions to 1,1-disubstituted alkenes react in situ with carbon- or nitrogen-based electrophiles with high efficiency and stereoselectivity, avoiding preparation, separation and purification of organometallic intermediates. We plan to control the stereoselectivity of carbon-copper bond formation through tuning the electronic property and steric environment of chiral ligands, facilitating reactions with various electrophiles and avoiding racemization of stereogenic centers. Design and synthesis of new type of electron-rich and sterically hindered ligands leads to improvement of nucleophilicity and driving force for reductive elimination, resulting in highly efficient stereogenicity transfer.

本项目以高活性铜手性络合物为催化剂，以1,1-二取代烯烃为原料，利用Cu-B加成反应区域选择性地产生含有碳金属键季碳中心的有机铜中间体，原位与碳基或者氮基的亲电试剂反应，高效、高立体选择性地构建季碳手性中心，避免了制备、分离和纯化金属有机中间体。计划通过对手性配体的电性和位阻的调控，控制碳铜键形成的立体化学，并能够快速高效地与各种亲电试剂反应，保持立体化学不发生异构化。设计和发展新型富电子和大位阻的配体，增强碳铜键的亲核性和还原消除的驱动力，实现高效的手性传递。

本项目主要研究了铜催化利用原位生成手性金属中间体构建季碳中心的不对称多组分反应，反应通过调节铜试剂和烯烃的立体选择性加成方式，来构建含有碳铜键的手性中心。该手性中心可以与一系列亲电试剂反应，进而实现烯烃的双官能团化，合成潜在手性药物分子。. 首先，我们团队探索了铜催化的1,1-二取代烯烃的不对称铜–硼的不对称加成反应质子化反应。我们团队以1,1-二取代烯烃作为底物，在质子源存在下以良好到优秀的产率和e.e.值得到了形式上的硼氢化产物。. 其次，我们团队探索了手性铜氢催化的共轭烯烃和亚胺的不对称还原偶联反应。该反应同样以优秀的区域和立体选择性得到手性胺产物。. 最后，我们团队探索了铜催化三级苄基铜络合物的不对称合成和它们原位与羰基化合物的反应。该方法可以的和多种亲电试剂反应，高效和高立体选择性的合成其他方式难以获得的多烷基硼化合物。