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手性配体的设计与合成是不对称催化反应研究的核心问题之一。最近的研究表明单磷配体在不对称催化反应中可以获得非常好的不对称诱导,这使单齿磷配体成为新的研究热点。
我们以商品化的间羟基苯甲醛为原料,经甲基化、酯缩合、还原、溴化等10步反应,以25%的总收率完成了1,1’-螺四氢萘-8,8’-二酚(SBITOL)的合成。采用天然樟脑磺酰氯对1,1’-螺四氢萘-8,8’-二酚(SBITOL)进行衍生化,通过对产物的柱层析并水解,实现了对1,1’-螺四氢萘-8,8’-二酚的拆分。培养了1,1’-螺四氢萘-8,8’-二酚(SBITOL)的薄荷醇甲酰化衍生物的单晶,经X-射线晶体分析确定了光学活性1,1’-螺四氢萘-8,8’-二酚的绝对构型。其中8个新的中间体均通过1H NMR、13C NMR、元素分析(或HRMS)的证实。我们以光学纯1,1-螺四氢萘-8,8’-二酚为原料合成了9个新的具有螺四氢萘骨架的手性单齿亚磷酰胺配体,并通过1H NMR、31P NMR、13C NMR、元素分析(或HRMS)的证实。
我们将具有螺四氢萘骨架的手性单齿亚磷酰胺配体应用于两类不对称催化反应中。该类配体在铑催化的α-脱氢氨基酸酯的不对称催化氢化反应中给出了非常好的手性诱导效果,反应的对映选择性最高可以达到99.6%ee,表现出比SIPHOS配体更好的手性诱导能力;在铜催化的不对称烯丙基烷基化反应中,发现具有螺四氢萘骨架的手性螺环单齿亚磷酰胺配体均比其相应的具有螺二氢茚骨架的亚磷酰胺配体给出更高的区域选择性和对映选择性,产物的区域选择性最高达97/3,对映选择性最高达86%ee。