手性的含氟化合物的合成方法研究

Several commercial available medicines and liquid crystal materials are optically active fluorinated compounds. Thus, new method for the synthesis of chiral fluorinated organic compounds is highly desirable. In addition, transition metal-catalyzed enantioselective allylation of allylic carbonates with fluorinated nucleophiles is one of the straightforward methods for the construction of chiral carbon-carbon bond. In order to investigate such allylation reaction, chiral sulfone ligands with C2 symmetry have been designed, which will be used for the synthesis of metal complexes. Those complexes will serve as catalyst for allylation reactions of fluorinated nucleophiles. After established such methods for producing chiral fluoro-containing compounds, we will synthesize useful fluorinated intermediates for fluoro-substituted pharmaceutical products and functional materials in the future.

含氟基团（或氟原子）与手性中心相连的结构单元常见于合成的药物及液晶功能材料中，所以发展手性含氟有机化合物的合成方法具有十分重要的意义。具体是含氟亲核试剂与烯丙基底物和烯烃底物等进行催化型不对称反应，实现手性含氟化合物的合成。为配合不对称催化研究，设计合成了C2对称性含硫砜桥的双手性双齿磷配体。将配体与过渡金属形成络合物，用于催化反应。利用催化量的手性源就能以高收率和高ee值得到手性含氟药物，以及具有显著生理活性的含氟化合物的合成中间体。为含氟的医药、农药以及新型材料的合成提供更好的合成策略。

手性含单氟有机化合物在医药、农药和功能材料上获得了广泛的应用。本项目以过渡金属催化的不对称烯丙基化反应为手段，采用不同的含单氟亲核试剂与底物，实现不同结构的手性含单氟化合物合成。研究了不同的金属物种如：钯、铱和铑，及不同的底物如：对称的和非对称底物对氟烷基化反应的影响。设计并合成了未见文献报道的N,S-双齿配体、O,S-双齿配体以及S,Vinyl-双齿配体，并成功地应用于本项目的研究。尤其，合成了手性的亚磺苯胺中间体，为新配体的合成奠定了基础。发展了手性单氟烯丙基化合物的合成方法，其中，铱催化的方法可以达到克级水平。对钯催化的反应机理给出了合理的解释。含氟手性中间体在医药中间体的合成及液晶材料的合成上获得初步应用，并获得到了同行的积极评价。虽然金属催化的不对称烯丙基氟烷基化反应有难度，但是通过筛选催化体系和优化反应条件是可以实现的。该项目的完成为含氟医药，农药以及功能材料的合成提供新方法和新策略。