模块组装合成多齿手性配体及在不对称催化中的应用研究

手性化合物在医药、农药、食品添加剂和液晶材料工业中的需求日益增长，开展新型手性配体和催化剂的设计合成及在不对称催化反应中的应用研究是很重要的课题。本项目通过手性模块组装设计合成新型的多齿手性配体，与不同的金属离子络合制备手性催化剂。研究这些手性催化剂在不对称Henry反应、Friedel-Crafts反应、Michael加成及多组分反应等碳-碳键形成或碳-氮键形成反应中的不对称催化反应活性, 系统研究催化剂配体结构与不对称催化活性和对映选择性的关系，为新型手性配体设计合成及其在不对称催化反应中的应用研究总结一些科学规律。发展简便易合成、结构可调的具有自主知识产权的新型手性配体，为手性化合物合成发展新的高效高选择性的不对称催化反应方法。

新手性配体和催化剂的设计合成与应用是不对称催化研究的重要课题。本项目通过模块化组装发展了一个基于原位三组分方式形成手性噁唑啉席夫碱络合物催化剂的高效实用策略，在不对称Henry反应中对这些催化剂的催化活性进行了评价, 以较好的产率和对映选择性获得手性硝基醇（高达98% ee)。通过模块化组装合成了多齿手性双胺型噁唑啉配体和方酰胺噁唑啉配体，详细研究了双噁唑啉配体金属络合物催化吲哚与酮酸酯的不对称Friedel-Crafts烷基化反应、酮酸酯的不对称氯化反应。发展了一类以三苯基氧磷联接的新型双功能双噁唑啉配体及其合成方法，此类噁唑啉配体应用在不对称烯丙基烷基化反应中获得了很好的催化效果（高达95% ee)。通过联萘和手性胺模块组装，设计合成了一系列新型联萘磺酰胺-伯胺和仲胺催化剂。联萘磺酰胺-脯胺催化剂可在水相有效催化环己酮与硝基烯烃、亚苄基丙二酸酯的不对称Michael加成反应。通过手性胺模块与磺酰基和磷酰基组合发展一类手性磺酰胺-伯胺和磷酰酰胺-伯胺催化剂，分别成功催化了丙二酸酯、4-羟基香豆素与不饱和酮的不对称Michael加成反应。利用金鸡纳碱衍生的手性伯胺、手性环己二胺、芳香胺和方酸二甲酯，通过模块化组装合成了一系列方酰胺有机催化剂，在硝基甲烷和丙二腈与查尔酮，硝基烷烃、2-羟基-1,4-萘醌、硫乙酸及氧吲哚与硝基烯烃的不对称Michael加成，以及丙二腈与硝基烯烃的不对称Michael加成串联反应中获得很好催化活性和对映选择性。总之，本项目设计合成了一些新型手性配体和催化剂，为重要手性功能化合物合成发展了高效高选择性的不对称催化方法。同时，也为新手性催化剂设计合成及催化剂结构与催化活性关系研究提供了重要基础，在不对称催化领域具有重要的学术价值。本项目发表SCI论文18篇，申请中国发明专利两项。