新型手性含氮亲核催化剂的设计合成及应用
批准号:
21372074
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
邓卫平
依托单位:
学科分类:
B0108.新反应与新试剂
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
王铮、姜山山、王正林、李洪亮、杨武林、刘飏子、黄林伟、何福生、安娜
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中文摘要
基于新概念的手性催化剂的设计是不对称催化领域的一个重要研究热点。尽管我们在基于二氢咪唑并吡啶骨架的亲核催化剂和手性N,O-配体的设计和应用方面取得了一定的突破,但是还存在反应和底物适用范围较窄,催化剂的不对称诱导效果有待于提高等问题。为此,本项目致力于设计一类具有潜在(伪)轴手性元素的新型含氮亲核催化剂,以及具有氢键导向基团的伪轴手性双功能亲核催化剂,希望通过手性的空间传递来实现中心手性与伪轴手性的柔性匹配;同时希望把这类新型亲核催化剂应用于芳基取代烯丙醇、二级胺和氨基醇的动力学拆分,内消旋二醇的去对称化,烯酮的不对称质子化,具有α-亚甲基的羧酸对活化烯烃的不对称Michael加成等一系列催化反应中;另外,我们还将结合实验数据和理论计算来阐明轴手性基团影响反应的立体选择性的因素,并以该结果为理论指导设计更为高效的催化剂用于各种类型催化不对称反应中,从而为高效手性催化剂的设计提供新的思路。
英文摘要
New concept based design of chiral catalysts and ligands is a current hot research project in the field of asymmetric catalysis. Although we have made great progress in the design of dihydroimidazopyridine based nucleophilic catalysts / chiral N,O-ligands and their applications, there are still some limitations, such as narrow scope of corresponding reactions and substrates, further improvement of the asymmetric induction. In order to circumvent these issues,a new concept, pseudo-axial chirality, was proposed in this project. we are going to design a series of N-containing pseudo-axial nucleophilic catalysts, and hydrogen-bond directed bifunctional nucleophilic catalysts, by doing this, we hope the pseudo axial chirality can match (or induced fit) with center chirality via chiral delay. We also would like to apply all these new catalysts for a variety of asymmetric catalysis such as the KR of aryl allylic alcohols, secondary amines and aminoalcohols; desymmetrization of meso-diols; asymmetric protonation of ketene; asymmetric addition of α-methenyl carboxylic acid to activated alkenes etc.. Most importantly, we hope that the concept of pseudo-axial chirality can be proved with the combination of experimental data and theory calculation,and the mechanistic path of reaction steroselectivity can be confirmed, which in turn paves the new path for the design of new chiral catalysts or ligands for asymmetric catalysis.
基于新概念的手性催化剂设计是不对称催化领域的一个重要研究热点。本项目致力于设计一类具有潜在(伪)轴手性元素的新型含氮亲核催化剂,以及具有氢键导向基团的伪轴手性双功能亲核催化剂,并发展了一系列高效的二级醇动力学拆分,不对称 Michael 加成等催化反应,主要进展如下:.1)基于二氢咪唑并吡啶骨架设计合成了12个具有伪轴手性概念的新型亲核催化剂,4个具有氢键导向的双功能亲核催化剂,并成功应用于二级醇的动力学拆分中,并通过DFT计算提出伪轴手性概念的不对称作用方式。.2)以上新型亲核催化剂在(碘代)(α-烯基-β-羟基)酯、α-芳基烯丙基醇等新型二级醇的动力学拆分中得到应用,并高立体选择性获得相应的手性二级醇(ee值最高大于99.9%,S值最高达108),并在手性(α-烯基-β-羟基)酯的合成中得到克量级产物,有望在活性天然产物的合成中得到应用。.3)发展了一系列具有α -亚甲基的羧酸对活化烯烃的不对称 Michael 加成及串联反应用于构建结构新颖的手性杂环结构,主要包括以下四个方面:a) 催化α,β-不饱和酮结构的羧酸的分子内Michael加成以及环合再开环的串联反应,得到一系列顺式2,3-二氢苯并呋喃类化合物(产率高达64%; dr值高达99:1; ee值高达98%);b) 催化芳基乙酸与邻亚甲基苯醌的不对称[4+2]环加成反应,高立体选择性地构建含有连续叔碳手性中心的3,4-二氢香豆素骨架(收率高达99%,dr值高达97:3,ee值高达>99%);c) 催化苯乙酸与4-乙烯基-苯并[1,3]噁嗪-2-酮的[4+2]环加成反应,高立体选择性地合成得到一系列含有连续手性中心的3,4-二氢喹诺啉酮化合物(产率高达98%; dr值高达>99:1; ee值高达97%);d) 催化对称肉桂酸酐与吲哚啉-2-硫酮发生Michael加成/分子内环合立体选择性地合成吲哚并六元环硫酯产物(产率高达95%;ee值高达94%)。.本项目的顺利实施为高效手性催化剂的设计提供新的思路,并合成得到了8个系列高光学纯手性二级醇和手性杂环结构化合物,为进一步的创新药物发现奠定物质基础,也进一步丰富了不对称催化领域的内涵和外延。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Cu(I)-Catalyzed Intramolecular Cyclization of Ortho-halogenated Phenylthioacetamides for the Synthesis of 2-Amino Benzo b thiophenes
Cu(I) 催化邻卤代苯硫基乙酰胺分子内环化合成 2-氨基苯并噻吩
DOI:10.6023/cjoc201605030
发表时间:2016
期刊:Chinese Journal of Organic Chemistry
影响因子:1.9
作者:Li H. L.;Wang Z. L.;Deng W. P.
通讯作者:Deng W. P.
Fc-PIP Catalyzed Asymmetric Synthesis of cis-2,3-Dihydrobenzofurans
Fc-PIP 催化不对称合成顺式 2,3-二氢苯并呋喃
DOI:10.1002/cjoc.201400186
发表时间:2014
期刊:Chinese Journal of Chemistry
影响因子:5.4
作者:Jiang Shanshan;Hu Bin;Yu Xingxin;Deng Weiping
通讯作者:Deng Weiping
DOI:10.6023/cjoc201606039
发表时间:2016
期刊:Chinese Journal of Organic Chemistry
影响因子:1.9
作者:朱明玉;邓卫平
通讯作者:邓卫平
Kinetic Resolution of α-Methylene-β-hydroxy Esters Catalyzed by Acyl Transfer Catalyst An-PIQ
酰基转移催化剂 An-PIQ 催化动力学拆分 α-亚甲基-β-羟基酯
DOI:10.1021/acs.joc.5b00073
发表时间:2015-03-20
期刊:JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY
影响因子:3.6
作者:Jiang, Shan-Shan;Xu, Qin-Chang;Deng, Wei-Ping
通讯作者:Deng, Wei-Ping
Bi-aryl rotation in phenyl-dihydroimidazoquinoline catalysts for kinetic resolution of arylalkyl carbinols
苯基二氢咪唑喹啉催化剂中的联芳基旋转用于动力学拆分芳烷基甲醇
DOI:10.1039/c3cy00904a
发表时间:2014
期刊:CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:5
作者:Wang Zheng;Ye Jinjin;Wu Rui;Liu Yang-Zi;Fossey John S.;Cheng Jiagao;Deng Wei-Ping
通讯作者:Deng Wei-Ping
手性八元杂环稠环骨架的催化不对称构建及其生理活性研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
亚甲胺叶立德参与的新型催化不对称[3+3]/[4+3]环加成反应研究
- 批准号:21772038
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
新型螺吡咯类手性仲胺催化剂的设计合成及其应用研究
- 批准号:21572053
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
基于二氢咪唑并喹啉骨架的新型N,O-配体的设计合成及其在不对称催化中的应用
- 批准号:21172068
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
二倍半萜类海洋天然产物scalarafuran及其类似物的不对称全合成研究
- 批准号:20972047
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
新型有机小分子催化贝克曼重排反应研究
- 批准号:20602011
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:邓卫平
- 依托单位:
国内基金
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