新型手性双烯、膦烯配体及不对称催化研究

手性双烯、膦烯化合物作为新型手性配体应用于金属催化的不对称反应中是国际上近5年才出现的工作，它们的成功是近期不对称金属催化研究领域的一个重要进展，吸引了化学家们的广泛关注。本项目研究基于我们最近发展的新型双环[3,3,0]手性双烯配体的成功，拟通过进一步设计并合成一系列具有不同双键电子性质，取代基空间结构和分子骨架的手性双烯、膦烯配体以及它们的多种金属配合物，探讨它们在不对称催化反应中的应用，寻找结构简单、设计新颖，合成更为简便的优秀手性金属催化剂。本项目工作的研究将为相关不对称合成技术的进一步发展提供有用的科学基础和思路。

手性烯烃化合物作为配体用于金属催化的不对称反应研究是近年来不对称合成领域的一个重要进展，吸引了化学家们的广泛关注。本项目的研究基于我们前期发展的新型双环[3,3,0]手性双烯配体的成功，通过进一步设计并合成一系列具有不同双键电子性质，取代基空间结构和分子骨架的手性双烯及膦烯，详细考察了它们在铑催化的其它一些重要不对称反应如芳基硼酸对硝基烯的不对称共轭加成，芳基硼酸对吲哚亚胺的高选择性加成及芳基硼酸对Ns亚胺的不对称加成中的应用。特别是成功地实现了α位无取代基的硝基烯的不对称加成反应的立体选择性控制的难题，以最好97% ee值得到相应的β,β-双取代的手性硝基化合物，取得该反应研究报道的最好结果，研究并为药物活性分子异喹啉衍生物的合成提供了新方法。而铑催化的硼酸对吲哚亚胺的不对称加成也是首次报道，该方法为合成各种高光学纯度的α-芳基3-吲哚甲胺类化合物提供了全新的思路。结合课题组对手性烯烃催化和手性硫化学的研究积累，提出了基于硫手性的具有简单开链分子骨架的全新手性硫烯类配体的概念。相比已报道的手性烯类配体，手性硫烯化合物分子中内在的硫手性直接与金属催化中心连接，无需构建复杂的桥环或双环碳手性骨架，合成更加简单。通过细致的研究，发展了一系列新型手性亚磺酰胺－烯和手性亚砜－烯配体，并成功地用于铑催化的α,-不饱和羰基化合物的1,4-共轭加成及α-酮酸酯、α-二酮等化合物的不对称1,2-加成，特别是构建一系列含有季碳手性中心的α-羟基酸、α-羟基酮类化合物和异色满类化合物，取得优异的反应对映选择性，产物的最高ee值可达99%。其中硼酸对α-二酮类化合物的催化不对称1,2-加成研究为国际上首次报道，利用该方法首次实现了抗忧郁药物citalopram中的手性1,3-二氢异苯并呋喃骨架和药物先导化合物，高选择性非肽类urotensin-II受体激动剂AC-7954的催化不对称合成，系列类似药物分子的高效不对称合成提供了新的策略。通过本项目的开展，取得了一定的科研成果，已发表SCI论文11篇，总影响因子71.5；国际会议邀请报告5次，其中1次大会特邀报告(Plenary Lecture)。