Au和手性磷酸二元催化不对称反应理论计算与实验探索研究

基于过渡金属和手性有机小分子二元催化体系协同接力催化理念，通过对已报道实现的Au离子复合物与手性磷酸协同接力催化的不对称还原氨化反应过程系统的理论计算研究，探讨过渡金属与手性有机小分子协同催化机制，获取不同结构的Au复合物与不同取代的手性磷酸形成的二元催化体系，对不同结构碳碳不饱和键的催化活性、及对不同类型亲核试剂亲核能力的影响，解决Au催化反应中碳碳不饱和键与亲核试剂在与Au的竞争性配位作用中的相互匹配问题和Au对手性磷酸催化反应的干扰问题，获取二元催化体系中催化剂与被活化底物和亲核试剂间在反应活性和三维空间结构上的匹配关系，为提高该类不对称催化反应活性、拓展底物适用范围提供理论依据和具有实际意义的指导，在此基础上开展金与手性磷酸二元催化体系协同催化的新的C-N键形成反应研究，为设计基于Au复合物和手性磷酸催化不对称还原氨化反应的新高效催化剂和不对称反应提供理论依据和设计思路。

基于对BINOL-骨架衍生的手性磷酸催化活性、催化模式和立体控制机制进行的实验探索与系统地理论计算相结合的研究，发展了手性磷酸催化的不对称1,3-偶极环加成反应、不对称三组分Povarov反应、不对称[3+3]环化反应，实现立体选择性地构建不同含氮杂环骨架；进一步研究了BINOL-骨架衍生手性磷酸类衍生物与一价金Au(I)共存的兼容性和对催化活性的影响，特别是在手性磷酸类衍生物存在下Au(I)的π-酸催化活性研究，发现Au(I)复合物不但具有π-酸催化活性，还具有Lewis酸催化活性，在BINOL-骨架衍生手性亚磷酰胺与Au(I)存在下，分别通过π-和σ-配位作用，经过串联反应实现了区域选择性控制的不对称环化异构、氮杂-DA（azo hetero-Diels−Alder）反应，立体选择性地合成邻二氮杂六元环骨架化合物。这些反应为制备具有重要生物活性和药物中间体的不同类型含氮杂环化合物提供了高效、高立体选择性的合成方法，一些相关研究还在进行中。