基于非共价键次级作用协同活化策略发展新型手性双膦配体及其应用研究
批准号:
22071187
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
董秀琴
依托单位:
学科分类:
不对称合成
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
董秀琴
中文摘要
手性配体在过渡金属催化的不对称反应中起着重要的作用,在手性配体中引入额外的次级基团能够通过配体与底物之间形成的次级相互作用来提高催化剂的手性控制能力和反应的活性。本项目基于非共价键次级作用协同活化策略,开发一系列结构新颖、拥有自主知识产权的含次级基团氨基、天然氨基酸、手性氨基醇、(硫)脲和手性磷酰胺骨架的新型手性二茂铁双膦配体和手性SPO型二茂铁双膦配体,将其过渡金属催化体系应用于催化不对称[1, n]-负氢迁移/环化反应、分子内去对称化/炔烃异构环化反应、加成/环化反应,期望配体与底物间形成非共价键氢键、离子对相互作用来活化底物,为复杂手性环状分子提供高效的合成方法,针对性地解决反应中的难点问题,获得优异的反应活性和立体选择性,探索催化剂与底物间的相互作用机制。同时运用我们发展的合成方法学为一些重要的手性药物、天然产物和生物活性分子提供新的合成策略。
英文摘要
Chiral ligands played an important role in transition metal-catalyzed asymmetric reactions. The interactions between the ligands and substrates can be enhanced by introducing an additional secondary group into the ligands, which can improve the control ability of chirality and reactivity. On the basis of noncovalent secondary interaction activation strategy, this project will propose to design and synthesize a series of new chiral bisphosphine ligands bearing secondary groups, such as amine, natural amino acid, chiral amino alcohol and phosphoramide groups. And we will apply these new ligands into a series of transition metal-catalyzed asymmetric reactions, such as asymmetric [1, n]-hydride transfer/cyclization, intramolecular desmmetry/alkynl cycloisomerization and addition reaction/cyclization. The noncovalent secondary interactions of hydrogen bonding interaction and ion pair interaction could activate substrates. We will provide efficient synthetic methods for the construction of complex chiral cyclic compounds. We hope we can resolve some difficult problems and afford excellent reactivity and stereoselectivity. We will explore the interaction mechanism between catalysts and substrates. In addition, we will apply these asymmetric catalytic methodologies to prepare some important chiral pharmaceuticals, natural products and biologically active molecules.
以协同催化为核心,基于非共价键次级作用协同活化策略,系统研究了含次级作用基团的新型手性二茂铁配体的合成与应用。以商品化手性Ugi胺为起始原料,成功引入氨基、氨基醇、(硫)脲、磷酰胺等重要次级基团,发展了一系列新型含次级基团手性二茂铁双膦配体。并将其应用于不对称分子内[1,5]-负氢迁移/环化、分子内去对称化/异构化氢酰环化、去对称化/炔烃Cacchi环化/偶联反应、芳基硼酸对靛红的不对称加成,以及双金属铱/铑协同催化靛红的不对称N-烯丙基化/加成串联等多种反应。基于非共价键次级作用协同活化策略,将含硫脲次级作用基团手性双膦-硫脲配体应用于挑战性的芳香含氮杂环和多反应位点烯烃的不对称氢化,取得优异结果。我们还开发了含氢键次级基团新型双功能手性氨基膦催化剂和研究其催化性能;利用含氢键作用基团的手性磷酸催化剂实现了N,N'-吡咯吲哚轴手性分子的合成及其与可见光协同催化立体选择性合成环己胺衍生物。基于协同催化策略,实现双金属协同催化不对称串联反应,实现了含多手性中心分子的立体发散性精准合成。这些研究工作为新不对称催化体系的开发提供了指导和经验,为后续研究奠定了坚实基础。.在该项目资助下,申请人作为通讯作者发表基金标注SCI论文31篇,包括3篇J. Am. Chem. Soc.、1篇Nat. Commun.、1篇Fundem. Res.、1篇CCS Chem.、6篇Chem. Sci.、2篇ACS Catal.、7篇Org. Lett.和3篇Chin. J. Chem.。申请发明专利3项,其中1项已获授权。研究成果受到同行广泛关注,多篇论文被评述期刊Synfacts积极评价。我们受邀在Chin. J. Chem.、Chin. J. Org. Chem.和Synthesis上撰写综述,系统总结相关领域研究进展。培养了3名博士和4名硕士,课题组多名学生获得国家奖学金等各类荣誉。
双功能手性金属中心新型叔膦催化剂的设计、合成及其应用研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:董秀琴
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依托单位:
新型双功能有机-金属催化剂的设计与合成及其在不对称催化反应中的应用研究
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批准号:21502145
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2015
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负责人:董秀琴
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依托单位:
国内基金
海外基金