联二萘类配体的手性催化剂在
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手性配体催化剂
1964年。Wikinson报道三本机膦氯化銠（I）络 合物是一种活性很高的催化剂。
1971年，Kagan提出利用双齿配体和过渡金属 配位生成一个手性螯合环以提高反应的选择性。 此后第一个手性二膦配体DIOP发现，是均相催 化反应研究中的重要的里程碑。
1978年，日本名古屋大学的Ryoji Noyori 将目光 聚集在BINAP [2，2‘-bis(diphenyl phosphanyl)1,1’-binaphthyl，二苯膦基-1，1’联萘]这一精美分子上，并最终完成了对它的合 成。
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二.联二萘类配体手性催化剂
最具代表性的有两类：BINAP，BINOL
(R)
(R)
BINAP
BINOL
(S)
(S)
.
.
BINAP
BIANP是一个全芳香性的，具有C2对称轴的手性双 膦配体，它能够赋予过渡金属配合物强的立体和电 子作用，其性质可以通过芳环上的取代基精密调节。
原因：BINAP是一个具有C2对称轴的构造灵活的双 膦配体它能够调节两个萘环平面的夹角来与一系列 的过渡金属配位而不会造成过大的扭曲张力，由此 产生的结构明确的七元螯合环，BINAP的手性同过 螯合结构传递给其他金属配位位置
R3
R2
R1
R2 R3CONH
COOR1
PO(OCH3)2 R NHCHO
R3
R2பைடு நூலகம்
R1
R2 R3CONH
COOR1
PO(OCH3)2
R
NHCHO
.
1.2烯胺的不对称氢化
在下烯胺的不对称氢化反应中，，反应产物α-
芳基（Ar=Ph）-α-乙酰胺基乙烷的官学产率最
高可达99%e.e（COD:1，5环辛二CH烯3 ）NHCOCH3
.
化合物(8) 和苯甲醛催化加成, 其主要产物(9)
(77% ) 的光学收率为95%e. e, 而反式异构体的收
率则很低(7% )。
.
4.不对称羟醛缩合
Aldol 缩合
对映选择性的Aldol 缩合反应是合成B2芳基乙醇胺 类化合物的重要方法。这类化合物可用于治疗青光 眼、哮喘和心血管疾病。(R)- epinephrine（肾上腺 素） 是一个有代表性的化合物, 其通常由芳香酮的 对映选择性还原制备得到Carreira 等通过Aldol 缩合 控制手性碳原子的立体化学, 光学收率可达95%e. e。 所用的催化剂是过渡金属T i 与联二萘衍生物形成的
联二萘类配体的手性催化剂在有 机合成中的应用
组员：刘晓明王霄聪宋晓丽
.
一.手性配体催化剂
不对称合成可分为三种：使用手性助剂，手 性试剂，手性催化剂。其中催化不对称合成 使用少量的手性催化剂便可以获得大量的手 性产物。因此催化不对称合成是得到光学纯 化合物的最有效方法之一，其研究的关键在 于新型高效的手性配体催化剂的设计合成。 在过去的几十年中各类已合成及报道的手性 配体已达几千种。
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2.烯烃的不对称氢硅烷化反应
20世纪70年代初，人们利用手性膦-钯催化剂催化前 手性烯烃的不对称氢硅烷化反应生成手性的烷基硅 烷，但反应的对映选择性较差，最好的只有50%左 右。进入90年代以后才有了突破性的进展。1991年， 首次报道了单齿膦配体MOP和钯组成的催化剂在末 端烯烃的不对称氢硅烷化反应中获得97%的高对映 选择性。在此之后，MOP成为催化烯烃不对称氢硅 烷化反应的一个重要手性配体。
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H S iC l3
[P dC l(Л -C 3 H 5)]2 (0.01 m ol% )
(R )-M O P (0.02m o l% )
99%
K F ,K H C O 3 ,H 2 O 2 9 0%
OH
1S ,2S ,4R )-166 93% e.e.
OMe PPh2
.
S iC l3
3.催化不对称D-A反应
OH isopu lego l
H 2,N i cat.
PPH2 PPH2
L1 Rh+
L2
L1,L2=TH F,C H 3C O C H 3
OH (-)-m enthol
.
1.3加氢甲酰化
由催化单取代或1, 22双取代烯转变成酮ö 醛的高效催化剂为含有联二萘配基的Rh的膦 亚磷酸盐配合物(11) [20 ] , 其中1, 1’2 联二萘 为手性源, 其结构和电性的微小改变就会大大 影响催化剂的效率。Takaya 等又合成了一些 以二苯基为手性源的膦亚磷酸盐配基(12, 13) , 这类催化剂对烯进行加氢甲酰化, 区域选择性 和对映选择性都相当高。
D iels-A lder 反应是构建复杂分子的一方法, 特 别是杂D iels-A lder 反应。此反应的几个重要 特征是: 协同性、区域选择性及由此产生的手 性中心的立体化学。以BINAL 2H 衍生物作为 不对称合成的催化剂,首次解决了D iles-A lder 反应中的立体化学问题[17 ] (图8)。
HR Hs N (C 2H 5)2
[R h((S )-B IN A P )]+
m yrcene
g eranyld ieth ylam ine
Hs HR N (C 2H 5)2
H3O+
CHO
Z n B r2
(R )-citrone lla l en am ine 96% ee~99% ee
(R )-citronellal
+
[Rh(R)-1(COD)]BF4 H2
C
Ar NHCOCH3
Ar
H
NHPPh2 NHPPh2
(R)-1
.
工业应用实例 烯丙基胺的不对称异构化
离子型的BINAP-Rh配合物在烯丙基胺的不对 称异构化中获得了最好的应用，从而实现了 以月桂烯(myrcene) 为原料的薄荷醇的工业 化。
.
Li,(C 2 H 5)2N H
.
取代的脱水氨基丙酸的还原
.
1.1.2BINAP-Ru配合物催化不对称氢 化烯烃
1986年设计出的BINAP-Ru-（OAc)2配合 物，是一个重大突破。这一类型配合物是 羧基、羟基，酰胺、酯基等各种官能团化 烯烃的极好催化剂。
下图是三例有关反应:
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(S)-BINAP-Ru-（OAc)2配合物催化不 对称氢化官能团烯烃
.
三.在有机合成中的应用
1.在不对称氢化反应中的应用
1.1.1BINAP-Rh配合物催化不对称氢化烯烃 取代的脱水氨基丙酸的还原
取代的脱水氨基丙酸的不对称还原是制备旋光性氨基 酸的重要方法。许多天然的和非天然的氨基酸目前都 可以采用均相催化氢化制备。不对称氢化催化剂大多 是以PAMP.BINAP、CHIRAPHOS, BPPM 及 DIOP 为 配基的Rh 配合物, 其中以(R ) 2或(S) 2B INAP2Rh 催 化(图1) , 光学收率最高,对映体过量百分率> 95% [2, 3 ]。
手性配体催化剂
1964年。Wikinson报道三本机膦氯化銠（I）络 合物是一种活性很高的催化剂。
1971年，Kagan提出利用双齿配体和过渡金属 配位生成一个手性螯合环以提高反应的选择性。 此后第一个手性二膦配体DIOP发现，是均相催 化反应研究中的重要的里程碑。
1978年，日本名古屋大学的Ryoji Noyori 将目光 聚集在BINAP [2，2‘-bis(diphenyl phosphanyl)1,1’-binaphthyl，二苯膦基-1，1’联萘]这一精美分子上，并最终完成了对它的合 成。
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二.联二萘类配体手性催化剂
最具代表性的有两类：BINAP，BINOL
(R)
(R)
BINAP
BINOL
(S)
(S)
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BINAP
BIANP是一个全芳香性的，具有C2对称轴的手性双 膦配体，它能够赋予过渡金属配合物强的立体和电 子作用，其性质可以通过芳环上的取代基精密调节。
原因：BINAP是一个具有C2对称轴的构造灵活的双 膦配体它能够调节两个萘环平面的夹角来与一系列 的过渡金属配位而不会造成过大的扭曲张力，由此 产生的结构明确的七元螯合环，BINAP的手性同过 螯合结构传递给其他金属配位位置
R3
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R1
R2 R3CONH
COOR1
PO(OCH3)2 R NHCHO
R3
R2பைடு நூலகம்
R1
R2 R3CONH
COOR1
PO(OCH3)2
R
NHCHO
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1.2烯胺的不对称氢化
在下烯胺的不对称氢化反应中，，反应产物α-
芳基（Ar=Ph）-α-乙酰胺基乙烷的官学产率最
高可达99%e.e（COD:1，5环辛二CH烯3 ）NHCOCH3
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化合物(8) 和苯甲醛催化加成, 其主要产物(9)
(77% ) 的光学收率为95%e. e, 而反式异构体的收
率则很低(7% )。
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4.不对称羟醛缩合
Aldol 缩合
对映选择性的Aldol 缩合反应是合成B2芳基乙醇胺 类化合物的重要方法。这类化合物可用于治疗青光 眼、哮喘和心血管疾病。(R)- epinephrine（肾上腺 素） 是一个有代表性的化合物, 其通常由芳香酮的 对映选择性还原制备得到Carreira 等通过Aldol 缩合 控制手性碳原子的立体化学, 光学收率可达95%e. e。 所用的催化剂是过渡金属T i 与联二萘衍生物形成的
联二萘类配体的手性催化剂在有 机合成中的应用
组员：刘晓明王霄聪宋晓丽
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一.手性配体催化剂
不对称合成可分为三种：使用手性助剂，手 性试剂，手性催化剂。其中催化不对称合成 使用少量的手性催化剂便可以获得大量的手 性产物。因此催化不对称合成是得到光学纯 化合物的最有效方法之一，其研究的关键在 于新型高效的手性配体催化剂的设计合成。 在过去的几十年中各类已合成及报道的手性 配体已达几千种。
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2.烯烃的不对称氢硅烷化反应
20世纪70年代初，人们利用手性膦-钯催化剂催化前 手性烯烃的不对称氢硅烷化反应生成手性的烷基硅 烷，但反应的对映选择性较差，最好的只有50%左 右。进入90年代以后才有了突破性的进展。1991年， 首次报道了单齿膦配体MOP和钯组成的催化剂在末 端烯烃的不对称氢硅烷化反应中获得97%的高对映 选择性。在此之后，MOP成为催化烯烃不对称氢硅 烷化反应的一个重要手性配体。
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H S iC l3
[P dC l(Л -C 3 H 5)]2 (0.01 m ol% )
(R )-M O P (0.02m o l% )
99%
K F ,K H C O 3 ,H 2 O 2 9 0%
OH
1S ,2S ,4R )-166 93% e.e.
OMe PPh2
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S iC l3
3.催化不对称D-A反应
OH isopu lego l
H 2,N i cat.
PPH2 PPH2
L1 Rh+
L2
L1,L2=TH F,C H 3C O C H 3
OH (-)-m enthol
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1.3加氢甲酰化
由催化单取代或1, 22双取代烯转变成酮ö 醛的高效催化剂为含有联二萘配基的Rh的膦 亚磷酸盐配合物(11) [20 ] , 其中1, 1’2 联二萘 为手性源, 其结构和电性的微小改变就会大大 影响催化剂的效率。Takaya 等又合成了一些 以二苯基为手性源的膦亚磷酸盐配基(12, 13) , 这类催化剂对烯进行加氢甲酰化, 区域选择性 和对映选择性都相当高。
D iels-A lder 反应是构建复杂分子的一方法, 特 别是杂D iels-A lder 反应。此反应的几个重要 特征是: 协同性、区域选择性及由此产生的手 性中心的立体化学。以BINAL 2H 衍生物作为 不对称合成的催化剂,首次解决了D iles-A lder 反应中的立体化学问题[17 ] (图8)。
HR Hs N (C 2H 5)2
[R h((S )-B IN A P )]+
m yrcene
g eranyld ieth ylam ine
Hs HR N (C 2H 5)2
H3O+
CHO
Z n B r2
(R )-citrone lla l en am ine 96% ee~99% ee
(R )-citronellal
+
[Rh(R)-1(COD)]BF4 H2
C
Ar NHCOCH3
Ar
H
NHPPh2 NHPPh2
(R)-1
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工业应用实例 烯丙基胺的不对称异构化
离子型的BINAP-Rh配合物在烯丙基胺的不对 称异构化中获得了最好的应用，从而实现了 以月桂烯(myrcene) 为原料的薄荷醇的工业 化。
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Li,(C 2 H 5)2N H
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取代的脱水氨基丙酸的还原
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1.1.2BINAP-Ru配合物催化不对称氢 化烯烃
1986年设计出的BINAP-Ru-（OAc)2配合 物，是一个重大突破。这一类型配合物是 羧基、羟基，酰胺、酯基等各种官能团化 烯烃的极好催化剂。
下图是三例有关反应:
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(S)-BINAP-Ru-（OAc)2配合物催化不 对称氢化官能团烯烃
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三.在有机合成中的应用
1.在不对称氢化反应中的应用
1.1.1BINAP-Rh配合物催化不对称氢化烯烃 取代的脱水氨基丙酸的还原
取代的脱水氨基丙酸的不对称还原是制备旋光性氨基 酸的重要方法。许多天然的和非天然的氨基酸目前都 可以采用均相催化氢化制备。不对称氢化催化剂大多 是以PAMP.BINAP、CHIRAPHOS, BPPM 及 DIOP 为 配基的Rh 配合物, 其中以(R ) 2或(S) 2B INAP2Rh 催 化(图1) , 光学收率最高,对映体过量百分率> 95% [2, 3 ]。