羰基合成与选择氧化国家重点实验室（OSSO）知识库

    过渡金属催化的有机金属试剂对 α, β-不饱和烯酮的不对称 1, 4-共轭加成、不对称氢化反应，以及不对称烯丙基取代反应都是形成 C-C 键的重要反应，常常被用于制备具有生理活性的药物或中间体。在本论文中，我们合成了 21 个手性双齿亚磷酸酯配体，并成功的应用于这三个反应中。详细的研究内容及获得的结果如下：

一．环己二醇衍生的手性双齿亚磷酸酯配体的合成及其在不对称氢化反应、不对称烯丙基取代反应和不对称共轭加成反应中的应用。

    1. 分别以(1R,2R)-反式-1,2-环己二醇，(1S,2S)-反式-1,2-环己二醇，和外消旋的反式-1,2-环己二醇为手性骨架， 以较低到较高的收率合成了 12 个新型手性双齿亚磷酸酯配体，通过 ¹H、¹³C、³¹P NMR 和 HRMS 等表征手段确定了配体的结构。该类型的配体合成方法简便，且结构较为稳定。使用这些配体，发展了三类不同的催化体系。

    2. 将衍生自(1R,2R)-反式-1,2-环己二醇的亚磷酸酯配体成功的应用到了铑催化的不对称氢化反应中，在最优条件下，配体(1R,2R)-双[(S)-1,1'-联萘基-2,2'-双基]亚磷酸酯环己二醇对衣康酸二甲酯和烯酰胺给出了 99% ee, 对 α-脱氢氨基酸酯也给出了高达 94% ee。研究发现，(1R,2R)-反式-1,2-环己二醇骨架与(S)-联萘基团之间的匹配组合是该配体获得较高手性诱导能力的关键因素。产物的绝对构型主要由配体结构中的联芳基团的构型决定。

    3. 配 体 (1S,2S)- 双 [(S)-1,1’- 联 萘 基 -2,2’- 双 基 ] 亚 磷 酸 酯 环 己 二 醇 和[Pd(π-allyl)Cl]₂ 原位生成的钯络合物新催化体系催化烯丙基取代反应， 获得高达98%的收率和 75%的对映选择性。研究发现，(1S,2S)-反式-1,2-环己二醇骨架与(S)-联萘基团之间的协同作用有助于该配体表现出优秀的催化能力。 产物的绝对构型主要由配体结构中联萘或 H8-联萘基团的构型控制。

    4. 将衍生自(1R,2R)-反式-1,2-环己二醇和外消旋的反式-1,2-环己二醇的亚磷酸酯配体成功的应用到铜催化的二乙基锌试剂对环己烯酮的共轭加成反应中，获得了高达 99%的对映选择性。研究发现，相对于配体(1R,2R)-双[(R)-1,1’-联萘基-2,2’-双基]亚磷酸酯环己二醇而言， 衍生自外消旋的反式环己二醇的配体1,2-双[(R)-1,1’-联萘基-2,2’-双基]亚磷酸酯环己二醇表现出了相似的催化性能(97%, 97% ee vs 98%, 99% ee)。另外，在环烯酮的加成反应中，产物的构型由配体的联芳基部分的绝对构型控制。

二．酒石酸衍生的手性双齿亚磷酸酯配体合成及其在铜催化二乙基锌对 α, β-不饱和烯酮的不对称共轭加成反应中的应用。

    1. 分别以 D-酒石酸和 L-酒石酸衍生的二醇为骨架，以较低到较高的收率合成 9 个新型双齿亚磷酸酯配体，通过 ¹H、¹³C、³¹P NMR 和 HRMS 表征等手段确定了配体的结构。该类型的配体合成方法简便，且结构较为稳定。使用这些配体，发展了铜催化二乙基锌对 α, β-不饱和环烯酮的不对称 1, 4-共轭加成反应新催化体系。

    2. 配体 1-N-苄基吡咯烷-3,4-双[(S)-1,1’-H₈-联萘基-2,2’-双基]亚磷酸酯-D-酒石酸与 Cu(OTf)₂ 原位络合生成的铜络合物催化剂被应用于催化二乙基锌对环戊烯酮、环己烯酮和环庚烯酮的不对称 1, 4-共轭加成反应中，分别获得了 96%ee、 96% ee 和 77% ee。研究发现，产物的构型主要由配体联芳基部分的绝对构型控制。

    3. 在铜催化的二乙基锌对环己烯酮的不对称 1,4-共轭加成反应中，使用配体 1-N-苄基吡咯烷-3,4-双(1,1’-联苯基-2,2’-双基)亚磷酸酯-L-酒石酸/Cu(OTf)₂作为催化剂可获得 75% ee。在最优条件下，对环戊烯酮和环庚烯酮则分别给出50% ee 和 30% ee。研究发现，产物的构型主要由酒石酸骨架的绝对构型控制，因此，通过简单改变酒石酸骨架的取代基可以得到不同构型的加成产物。