（有机化学专业论文）手性螺环磷配体合成及其在不对称共轭加成反应中的应用.pdf

ab s t r a c t a n e w t y p e o f c z - s y m m e t r i c c h i r a l s p i r o p h o s p h o r a m i d i t e l i g a n d s， w i t h a s p i r o b i i n d a n e m o i e t y a s t h e i r b a c k b o n e , w e r e d e s i g n e d a n d s y n t h e s i z e d i n t h e a r t i c l e . t h e l i g a n d s h a v e b e e n a p p l i e d t o t h e c o p p e r c a t a l y z e d a s y m m e t r i c 1 , 4一a d d i t i o n w i t h h i g h e n a n t i o s e l e c t i v i t y ( u p t o 7 6 9 6 e e ) t h e e f f e c t s o f t e m p e r a t u r e , a m o u n t o f c a t a l y s t , s o l v e n t , n u c l e o p h i l e s , p r o c h i r a l s u b s t r a t e s , t h e r a t i o o f l / c u ( 川 a n d t h e s t r u c t u r e o f l i g a n d s t o t h e s t e r e o s e l e c t i v i t y o f t h e r e a c t i o n w e r e i n v e s t i g a t e d a s w e l l k e y w o r d s : s p i r o p h o s p h o r a m i d i t e , c h i r a l l i g a n d , c o n j u g a t e a d d i t i o n , a s y m m e t r i c c a t a l y s i s 南开大学硕 卜 研究生毕业 ( 学位)论文 一 . 月 g舀 亲核体对受体 取代的双键、 三键的共辘加成是形成碳碳键的经典方法 。 由于该反应常常会产生手性中心， 所以 很多研究集中在改进该类反应的对映选择 性的方法上 。该类反应大体上可分为几种不同 类型，即:非对映选择性共辘加 成:对映选择性共辘加成:催化对映选择性共扼加成 ( s c h e m e l ) o 非对映选择性共扼加成 r i 产 - , a c c r - m r a c c 对映选择性共扼加成 r 1 - i a c c r 2 - m l r l -l a c c 催化对映选择性共辘加成 r 1 火 扮a c c r 2 - m m x ( c a t . ) l ( c a t j r l ; - a c c s c h e m e l :不对称共辘加成的分类 al l ll : 对映选抒性和对映选择性共w加成己 经研究的比 较透彻 。 事实土， 最近十几年来， 人们通过使用有机铿、 格氏 试剂特别是有机锌试剂作为亲核试剂， 用铜、镍、 钻、姥等作为催化剂，发展了几种有效的方法。 其中， 铜催化不对称 共扼加成是最受关注的方法，联蔡、t a d d o l和嗯咪琳衍生物是使用最多、最 为有效的配体。 下面主要回顾最近几年催化不对称共扼加成的最新进展， 其它例 子和化学计 量的反应参见文献1 ,2 1 . 1 铜催化不对称共辘加成 1 . 1 . 1 以联蔡衍生物作为配体 尽管1 , 1 一 联蔡- 2 ,2 一 二醇( b i n o l ) 和2 , 2 一 双( 二苯基磷) 一 i , 1 一 联蔡( b i n a p ) 南开大学硕士研究生毕业 ( 学位)论文 在立体选择性合成中作为手性配体或催化剂使用得非常广泛，但只是在最近几 年，联苯的衍生物 ( 含有或没有c 2 对称性)才被广泛地应用于催化不对称共辘 加成中。 其中， 用在铜催化不对称共扼加成中的代表性的配体列在f i g u r e 1 中。 i q 天少。 p - n ( i- p r ) 2 并o ii 少 p - n ( i- p r ) 2 p h 卜m e p -n p h m e ( s ) - l 1 ( f e r in g a , 1 9 9 6 3 )( s ) - l 1 a ( c h a n , 1 9 9 8 4 )( s a , r ,r ) - l 2 ( f e r in g a , 1 9 9 7 5 ) 户10 / x / pio t b u ( r a , s ) - l 3 ( p f a lt z , 1 9 9 7 1 4 .1 5 )( s , s ) - l 4 ( c h a n , 1 9 9 9 1 8 1 r e e tz , 1 9 9 9 1 7 ) 骨。 phl.。卜 n 1/乡 ( r , r )- l s ( w a ld m a n n ,2 0 0 0 1 8 )( r a , r , s )- l 6 (a le x a k is , 1 9 9 9 2 0 ) n日尸 n m e 2 ( r ) - l 7 ( w o o d w a r d , 1 9 9 9 2 ) ( s ) - l 8 ( z h a n g , 1 9 9 9 2 2 ) f i g u r e 1 : 铜催化不 对称共 扼加成中的 联蔡衍生 物配体 南开人学硕 i a ) f 究生毕业 ( 学位)论文 1 9 9 6 年， f e r in g a 等3 将亚 磷 酸 胺 配体l 1 用 于几 乙 基 锌对 烯酮的 共 扼加 成中 ( s c h e m e 2 ) 0该 反 应i l l价或 一 价,ci;l 1 h .作为 il l! 化剂， f 1 m 己 烯- 1 - a b l ( l a ) 作为 底 物， 得到6 0 % e e ( c u o t f 作为催化剂) 和6 3 % e e ( c u ( o t f) : 作为催化剂 ) 的产物: 当使用 4 ,4 一 二甲基环己 一 2 一 烯一 i - 酮( l b ) 作为底物时，则得到了 8 1 0/ a e e的产物 ( c u ( o t 0 2 作为催化剂) 。 0 0 r 、 r 1 a ( r = h ) c o p p e r s a lt ( 3 m o l%) ( s ) - l 1 ( 6 . 5 m o l %) r xr e t 1 b ( r = m e ) c u o t f : c u ( o t f ) 2 c u ( o t f ) 2 ( s ) - 2 a a ( r = h ) : 6 0 % e e ( s ) - 2 a a ( r = h ) : 6 3 % e e ( r ) - 2 b a ( r = m e ) : 8 1 % e e e t o p h - c o p p e r s a lt ( 3 m o l % ) ( s ) - l 7 ( 6 . 5 m o l %) 3 a( 习- 4 a a : 8 7 % e e s c h e m e 2 : l l 参与的 铜催 化不 对称共 骊加成 类 似 地， z h a n g 和c h a n 将l l 配 体 的 联 蔡 部 分 氢 化得 到了 新的 配 体ma ， 并 用它催化了l a 的类似反应， 得到了超过8 5 % e e 的对映选择性产物。 他们研究发 现，即 使反应中 使用的是c u ( o t f ) 2 ，实际上起催化作用的仍然是c u ( i ) ，该一价 铜是由二价铜的化合物现场还原得到的。 f e r i n g a 及 其 合 作 者 通 过 一 个 磷 中 心 将c 2 对 称 性 的 手 性 辅 助 剂 联 蔡 酚 与 相 似 的c : 对称性的二 ( 卜 苯基 ) 一乙 基胺连 接起来， 得到 一种新的 亚 磷酸胺配体l 2 , 该配体成为迄今在二烷基锌的铜催化不对称共辘加成中使用最为广泛最为有效 的手性配体 ( s c h e m e 3 ) 6 。 使用该配体时， 底物和亲核试剂的空间性质似乎可 以 忽略， 例如甲 基、乙 基、异丙基对环己 烯酮 ( l a ) 的加成和乙 基对4 ,4 一 二苯 基环己烯酮的加成一样，都得到较高的对映选择性 ( 9 4 )和较好的化学收率 ( 7 2 一9 5 %) 。 南开大学硕 卜 研究生毕业 ( 学位) 论文 r ， /- r 1 a ( r = h ) r 2 2 z n c u ( o t f ) 2 ( 2 m o l% ) ( s a , r , r ) - l 2 ( 4 m o l%)r xr r 2 1 c ( r = p h ) ( s )- 2 a a ( r = h , r 2 = e t ) : 9 8 % e e ( s ) - 2 a b ( r = h , r 2 = m e ) . 9 8 % e e ( s )- 2 a c ( r = h , r 2 = ip r ) : 9 4 % e e ( r ) - 2 c a ( r = p h , r 2 = e t ) : 9 8 % e e s c h e m e 3 : l 2 参与的铜催化不对称共辘加成 研究发现，产物的 e e 值对 l 2配体 b i n o l部分和胺部分有很大的依赖性。 例如， 使用 时，仅得到 ( s o , r , r ) - l 2 时， 得到大于9 8 % e e 的产物( 匀 - 2 a a ; 而改用( s a , s , 扔 - l 2 7 5 0/ a e e 的( s ) - 2 a a ( s c h e m e 4 ) a o o c u ( o m2 ( 2 m o l%) l ig a n d ( 4 m o l% ) l ig a n d =( s a 尺r ) - l 2 : 9 8 % e e ( 翻 鼠s ) - l 2 : 7 5 % e e s c h e m e 4 :配体l 2 的构型对铜催化不对称共辘加成反应对映选择性的影响 这一发现表明， ( s a , r , 习 - l 2 比 ( s a , s , s ) - l 2 有更高的 活性， 而且， b i n o l 部分 的构型对反应的对映选择性有更大的影响。有趣的是，b i n o l部分或胺部分为 外消旋时， 仍能得到 较高c e 值的产物7 。 有机锌试剂是铜催化不对称共辘加成反应中较为理想的亲核试剂，这是因 为， 该试剂在没有铜催化剂时对底物的反应活性较低， 而且， 它还可以 在加成底 物， i a入1 f 能团。例如，含有官能团的锌试剂 ( e t o ) 2 c h ( c h 2 ) 3 2 z n在 c u ( o t 0 2 - ( s a , r , r ) - l 2 的 催化卜 ， 顺利实 现了 对l a , l d 和l e 的 加成， 加成产物 经 过 酸 解 和 环化， 最 终 得 到了%ee以 上的 ( s ) - 5 a - c ( s c h e m e 5 ) 8 。 该 反 应 还表 明，这类催化剂对不同尺寸的环烯酮都是有效的 ( 环戊烯酮除外) 。 南开大学硕士研究生毕业 ( 学位)论文 r 2 2 z n h c i thf n 产 c u ( o t t) 2 ( 2 m o l%) ( s e , r , r ) - l 2 ( 4 m o ) % ) oet n二 1 n 二2 ) n二3 ) ( s ) - 5 a : 9 7 % e e ( s ) - 5 b : 9 6 % e e ( s ) - 5 c : 9 8 % e e s c h e m e 5 : l 2 参与的官能团化的有机锌作为亲核体的铜催化不对称共辘加成 最近，c u - l 2催化体系被应用于不同的受体的共扼加成反应中.如该催化体 系催化了二乙基锌对6 的共辘加成，得到了较好的e e 值和较好的收率，当6 为 手 性 化 合 物( 6 c , 6 d ) 时 ， 还 给出 了 较 好 的d e 值( s c h e m e 6 ) 5 9 0 o o e r r 以2 e t 2 z n 2 ( 2少m 0 1% ) ., 1 - l 2 ( 4 . 5 m o l% ) r 解呼 6 a ( r l 二 6 b ( r l _ ( s a , r , r ) = o m e ) 二 c h 2 c h 2 ) 6 e ( r l 二 o m e , r 2 = c 日 2 p h ) 6 d ( r ， r 2 = o c h 2 c h 2 c h 2 ) 7 a : 9 7 % e e 7 b : 9 2 % e e 7 c : 9 4 % d e , 9 3 % e e 7 d : 9 8 % d e , 6 5 % e e s c h e m e 6 : c u - u 体系催化环己 一 2 , 5 烯小酮的不对称共扼加成 硝基烯是最活泼的受体之一，该受体经由 共扼加成，可得到一类非常重要的 中 间 体。 s e w a ld 和w e n d i s c h l0 研究 发 现， c u ( o t f) 2 - 伍 a , s ,匀 - l 2 可 催 化二乙 基 锌 对s a 的加成， 得到4 8 % e e 的产物; 而对8 b 则得到8 6 % e e 的产物( s c h e m e 7 ) . 用同 样的 催化体系， a l e x a k i s 等人” 在二乙 基锌对8 c 的 加 成中 得到9 4 % e e 的 产物。 类似的， 1 0 经由 共辘加成产物1 1 ， 最终得到9 2 % c e 的1 2 1 2 . 与之相反， 在相应的非环状硝基一 a , o 一 不 饱和fi b 的共扼加成中， 只得到了 较低的对映选择性。 r n o , 曰2 z n c u ( o t f ) 2 ( 0 . 5 一m 0 1 % ) ( r a , s , s ) - l 2 ( 1 - 4 m 0 1% ) e t r 沐 - n 0 2 8 a ( r二 p h ) 8 b ( r二 ( m c o ) z c h ) 8 c ( r二c y c lo h e x y l) ( s ) - 9 a : 4 8 % e e ( 一 ) - 9 b : 8 6 % e e ( + ) - 9 c : 9 4 % e e 南开大学硕士研究生毕业 ( 学位) 论文 n 0 2 e t 2 z n c u ( o 功2 ( 1 .2 m o l% ) ( s e , 尺必- l 2 ( 2 .4 m o l% ) 1 . n a oh , e t oh 一 -一- ，-.， ， 卜 2 . hci ( 一 ) 一 ， 2 ( 9 2 % e e ) s c h e m e 7 : l 2 参与的 对硝基烯的铜催化不对称共扼加成 此外， 其他科研小组也找到了 另外一些有效的联蔡衍生物配体， 如2 ,2 一 二( 二 苯 基 磷- 1 , 1 一 联 蔡 ( b i n a p ) 1 3 和l 3 14 ,15 。 虽 然 前 者 在 二 乙 基 锌 对 烯 酮 的 铜 催 化 不 对称共扼加成中只得到较低的对映选择性产物， 但后者却用途广泛， 并在有些情 况下互补。 例如，l a 与二乙 基锌的加成反 应， 若用c u ( o t t ) 2 - ( r a , s ) - l 3 a 催化， 只能得到 5 4 % e e的 ( r 升 2 a a ;而将催化剂换成 c u ( o t o 2 - ( r a , 习 - l 3 b ， 则可得到 9 0 % e e的产物: 相反的， c u ( o t f ) 2 - ( s a , s ) - l 3 b可得到 4 0 % e e的( s ) - 2 a a 。而 c u ( o t 0 2 - ( r a ,匀 - l 3 6 催化的二甲 基锌的加成反应则可得到9 6 % e e 的 伏) - 2 a 6 . 白 r 2 z n c u ( o 功2 ( 3 m o l % ) l i g a n d ( 6 m o l % ) l ig a n d 二( r a , s ) - l 3 a ( r a , s ) - l 3 b ( r a , s ) - l 3 b ( r ) - 2 a a ( r ( r ) - 2 a a ( r ( r ) - 2 a b ( r 二 e t ) : 5 4 % e e = e t ) : 9 0 % e e = m e ) : 9 6 % e e t b u - l 3 a ( x = h ) - l 3 b ( x二m e ) s c h e m e 8 : l 3 a l b 参与的铜催化不对称共扼加成 还 有 几 个l 3 型 手 性 配 体 ( f i g u r e 2 ) 4 b 。 在 ( s a ,s ) - l 3 c 配 体 存 在下 ， 二乙 基 锌 和 l d加成生成9 4 % e e 的 ( + ) - 2 d a ; 在( s a , 习 - l 3 d 存在下， 经 类似的反 应， 可 得到 8 7 % e e 的( s ) - 4 b a 。 甚至对于最富有挑战性的受体环戊烯酮，经伍 a , 幻 - l 3 e 催化 南开人学倾 i a i) f 究生毕业 ( 学位 )论义 也可得到9 4 ? /o e e ， 但该 反 应的 收率 仍然较低 ( 4 1 o ) ( f i g u r e 2 ) 。 手性配 体l 3 还可以 和官能团 化的 有机锌反 应， 得到 较高 对映 选择 性的产 物 4 b o 六etp h 长 声- m e ( + ) - 2 d a : 9 4 % e e w it h ( s s ) - l 3 c( s ) - 4 b a : 8 7 % e e w it h ( s, s ) - l 3 d 胜 t ( r ) - 2 f a : 9 4 % e e w it h ( r . , s ) - l 3 e ， ， 旧u , , t b u ( s a , s ) - l 3 c( s a , s ) - l 3 d ( r a , s ) - l 3 e f i g u r e 2 : 配体we - e 参与的二乙基锌对l d , 3 b 和i f 的 铜催化不对称共扼加成 最近，c h a n等人报道了另外一类有效的配体 l 4 a - b ,该配体包含 2 -3个 b i n o l单元和2 个磷桥，用它和铜一起催化二乙基锌对 1 的共扼加成，也能得 到较高的对映选择性( s c h e m e 9 ) 。 特别值得一提的是，当 有( s s s ) - l 4 : 参与时， i f 的该类反应可得到7 7 % e e 和相当高的收率7 1 %。有趣的是，在相同催化条 件下，i f 的加成产物的构型于l a 的 恰好相反。 但陇s , 匀 - l 4 a 对查尔酮并不那么 南开人 学硕 日 ia 究生毕业 ( 学位) 论文 有效， 最高只得到了 1 6 %e e的 产物。 使用( s , s ) - l 4 b作为手性配体， 和铜一起 催化二乙 基锌对l a 和i f 的 共扼加成， 分别得到9 0 % e e 和8 9 % e e 的 产物1 6 b e t 2 z n c u ( o t f ) 2 ( 1 m o l% ) l ig a n d ( 2 m o l% ) n一 e t ( s ) - 2 a a ( s ) - 2 a a 盅曰14a: 1 a ( x二 c h 2 , n 二1 ) l ig a n d 二 ( s , s , s ) - l 4 a ( s , s ) - l 4 b : 1 d ( x二 c h 2 , n 二 2 ) ( s , s , s ) - l 4 a 1 f ( x二 c h 2 . n 二0 ) ( s , s , s ) - l 4 a ( 民 s ) - l 4 b : 1 3 ( x二 o , n = 1 ) ( s , s ) - l 4 b : 户、0 o 尸占 ( s , s , s ) - l 4 a( 凡s ) - l 4 b s c h e m e 9 ; l 4 a / d 催化的不对称共扼加成 r e e t z 1 7 最近发 现了 一 种由 二 茂 铁桥联的 含有两个b i n o l部 分的 类似配体， 该配体与 铜 一 起催化二乙基锌与l a 和 i d的共姚加成，得到了%和9 3 % e e 的加成产物2 a a 和2 d a e位得一提的是，当以内醋1 3 作为底物时，可得到9 8 e e 的高 对映 选择性的 产物 ( s c h e m e 1 0 ) 。 而对查 尔酮 ( 3 a ) 反应中， 只得 到7 2 % e e 的加成产物。 o o e t 2 z n c u ( o 功2 ( 1 m o l% ) ( r , r ) - l 4 c ( 1 m o l%) n、 e t 1 a ( x二 c h 2 , n 二1 ) 2 a a : 9 6 % e e 1 d ( x二c h 2 , n 二2 ) 2 d a : 9 3 % e e 1 3 ( x二 o , n 二 1 ) 1 4 a : 9 8 % e e 南开人学倾 1 a 1 l 究生毕业 ( 学位)论义 。/欣。 / ( r , r ) - l 4 c s c h e m e 1 0 :有l 4 c 参与的烯酮 l a / d i i i 内酷1 3 的铜催化不对称共辘力 1 成 w a l d m a rm 等 人 “ 将 双亚 磷 酸 胺 配 体 ( r , r ) - l 5 用于 有 机 锌 对 环 状或 链 状 烯 酮的 加成中。 虽然该配体与l 4 有相似的结构， 但它包含一个双环双f r q桥。 在( r , r ) - l 5 于c u ( o t f ) : 的共同催化下，二乙 基锌或二甲基锌对 l a的加成分别得到 8 0 % 和 8 2 % e e的加成产物( r ) - 2 a a和( r ) - t a b 。甚至对二乙 基锌于查尔酮的类似反应也 可 得到7 8 % e e 的 产 物( s c h e m e 1 1 ) . p a m i e s 等9 合 成了 分 别 用 映 喃 核 糖和 吠 喃 木糖合成了一类新型双磷配体， 用该配体催化二乙基锌对环己 烯酮的共辘加成， 最高可得到5 3 % e e 的2 a a . n o r 2 z n c u ( o 功2 ( 3 m o l %) ( r , r ) - l 5 ( 3 . 3 m o l% ) 、 、 / 产 ， r ( r ) - 2 a a ( r 二 e t ) : 8 0 % e e ( r ) - 2 a b ( r = m e ) : 8 2 % e e e t 2 z n p h浪 八 、 p 。c u ( o t % ( 3 m o l%) ( rr ) - l 5 ( 3 . 3 m o l%) e t o p h 人- p h s c h e me 1 1 : ( s ) 一 a a : 7 8 % e e 有l 5 参与的铜催化不对称共辘加成 a l e x a k i s 等 人2 0 发 现， 2 - 芳 基 环己 基 取 代的 磷 配体 ( r a , r ,s ) - l 和 铜盐 一 起， 是催化有机锌对 l g加成的有效催化剂， 催化该反应得 8 7 o e e得加成产物 伍 ) - 2 g a 。 经类似反 应， 用二甲 基锌可以 制备7 9 % e e 得鹰香酮( r ) - 2 g b ( s c h e m e 1 2 ) 南开人学硕士研究生毕业 ( 学位) 论文 。少 r 2 z n c u ( o t 2 ( 2 m o l% ) ( r a , r , s ) - l 6 ( 4 m 0 1%) 。一 ( r ) - 2 g a ( r“e t ) : 8 7 % e e ( r ) - 2 g b ( r 二 m e ) : 7 9 % e e s c h e m e 1 2 :有l 6 参与的铜催化不对称共扼加成 通过对含硫b i n o l 衍生物的 研究， w o o d w a r d 等人2 ， 开 发了 几种新 配体， 这 类配体对二乙基锌和三甲基铝对链烯酮的共扼加成比较有效。 例如， 在催化量的 c u ( m e c n ) 4 b f ; 和( r ) - l 7 配体存在下， m e 3 a l 对3 c 加成得到6 1 % e e 的产物 ( s c h e m e 1 3 ) 0 n c s h , , 族 人m e 一 一 m e 3 a i 一一 c u ( m e c n ) 4 b f 4 ( 1 0 m o l% ) ( r ) - l 7 ( 2 0 m o l%) me o n c 5h ,l大 m e ( r ) -4 c b : 6 1 % e e s c h e m e 1 3 :有l 7 参与的铜催化不对称共扼加成 z h a n g 等 人2 2 最 近 合 成了 一 类 新的 含 有毗 健的 联 蔡 衍 生 物 固- l 8 及 其双甲 基 类似物。 该配体铜盐一起催化二乙 基锌对环烯酮l a 或链烯酮如查尔酮3 a 和( - 4 - e t 2 z n 、 才 c u ( m e c n ) 4 1 8 f 4 ( 1 m o l% ) u ( s ) - l s ( 2 . 5 m o l% ) 7 a( s ) - 2 a a :9 2 % e e e t 2 z n p h i人 、 rc u ( o 功2 .c 6 h 6 0 m 0 1 % ) ( s ) - l 8 ( 5 m o l % ) e t o p h 大r 3 a ( r 3 b( r 二p h ) = me ) ( s ) - 4 a a ( s ) 一b a s c h e me 1 4 :有 l 8 参与的铜催化不对称共轨加成 南开大学硕士 研究生毕业 ( 学位) 论文 苯基丁一 3 一 烯一 2 一 酮3 b 都得到较高 对映选择性的产物( s ch e m e l4 ) 。 这是迄今知道的 对环状和链状烯酮都有较好选择性的配体。 不久前， f arao ne 2 3 和m ul le 产分 别合成了 与l s 类似的 配体， 但该配体只有较 低的对映选择性。 1 . 1 . 2 以t a o d o l 衍生物作为配体 seebac h 等人2 ， 己 经用tad d o l 配体研究了 钦催化醛的不对称亲核加成。 尽管tad d o l衍生物作为配体参与不对称共扼加成从 1 9 97年刁开始， 但从选择 性和产率卜 吞己 经取得很大 进展。 fi gure3 中列出了 有代表性的该 类配体。 ph 一 x cul i c 了 ， s p h l g ( s e e b a c h ， 1 9 9 7 2 6 ) x二o l i， ( 尺r ) 一 l g a ; x二n m e z ， ( sjr ) 一 l g b ( r r s ， 尺 ) 一 l l o ( !e x a k is . 1 9 9 5 之 8 ) p一ph 尸 一 n m e z o p 日p h ( 5， 5 ) 一 t l l ( f e ri n g a ， 1 的 5 2 。 ) ( 5 ， 5 ) 一 l 1 2 ( le xa k js . 2 0 0 0 1 、 ) f 啥 ur o 3 :用于 铜催化不对 称共辘加成的tao d o l 衍生 物配 体 第一个 tad d o l衍生物用于铜催化不对称共扼加成的例子也是由 s eeb ach 及 其 合 作 者2 6 报 道 的 。 他 们 在 伍 ，尺 卜 l ， 存 在 下， 用n 一 b u m g c l 对l a 和l d 加 成， 分别得到6 4 %和7 4 %e e 的产物( s c h e m e 1 5 ) 。该配体倾向于形成 ( 5 )型产物。 若使用相应的 n，s配体(s，r) 一 l ， b ，则可得到相反构型的 产物， 并且选择性还稍 为高一些 ( 78%、 82% ee) 。在固态或溶剂中， lg 都是以四聚体的形式存在， 其中， tad d o l 单元为单齿配体2 7 。 由 垫 威细 瓜，扮麟 颊 ;豁种豁 幽 就 姗 岭 触 姗 如酒店 幽 翰 袖 减 纵，添 勘 南开大学硕 1 : 7 7 f 究生毕业 ( 学位)论文 n b u mg c l c a t a ly s t ( 5 - 1 0 m o l % ) n bu 1 a ( n = 1 ) c a t a l y s t 二 ( 尺r ) - l 9 a : ( s ) - 2 a d : 6 4 % e e ( s , r ) - l 9 b : ( r ) - 2 a d : 7 8 % e e 1 d ( n = 2 ) ( r , r ) - l 9 a : ( s ) - 2 d d : 7 4 % e e ( s , r ) - l 9 b : ( r ) - 2 d d : 8 2 % e e s c h e m e 1 5 :丫 f l 9 a / b参 ， 的铜催化不对称共轨加成 通过x 儿类 t a d d o i衍 1 磷配体的研究，八 l e x ia k is等人 2 “ x2 9 后发现， ( r , r , s r ) - l 1 0 作为铜催化二乙 基锌对l a 加成反应的配体十分有效， 可得到% e e 的 产 物( s ) - 2 a a ( s c h e m e 1 6 ) 。 而它的 非对映异 构体 ( r , r , r ,s ) - l 1 0 只能 得到 外消 旋产物。 但该配体对非环状烯酮只表现出较低的对映选择性2 0 c u ( o t % ( 0 . 5 m o l% ) ( 尺尺尽 r ) - l 7 0 ( 1 m o l % ) s c h e me 1 6 :有 ( s ) - 2 a a : 9 6 % e e l 1 0 参与的铜催化不对称共扼加成 f e r i n g a 等人使用磷胺配体( s , s ) - l 1 1 参与二乙基锌对l a 的铜催化不对称共 扼加成反应，得到5 4 % e e 的产物 ( s c h e m e 1 7 ) 。有趣的是，通过加入4 a分子 筛可将产物的选择性提高到7 1 % e e ， 这种改变可能是由于少量水参与的缘故( 水 能导致氧化锌的生成进而影响选择性)或因为反应是在分子筛表面进行的缘故。 值得注意的是， 在其它例子中也发现加入少量水有利于得到高的选择性。 在二乙 基锌于 i f 的类似反应中也有这种倾向:当没有分子筛参与时，得到 3 7 % e e的 ( r , r ) - 1 5 : 加入4 a分子筛后， 对映选择性提高到6 2 % e e ( s c h e m e 1 7 ) . o o c u ( o t % ( 1 . 2 m o l % ) ( 昆s ) - l l 1 ( 2 . 4 m o l% ) ， e t ( r ) - 2 a a 5 4 % e e ( w it h o u t a d d it iv e ) 7 1 % e e ( + m s 4 a ) 啥 潇 摄翻 进 受乏 .话 协认 韶泊应 拓 绍 亩 喀 1 撇石 滋 奋遨窿 1 吻 沁 从跳 南月人学倾 曰 o f 究生毕业 ( 学位论文 1 . e t 2 z n c u ( o t f ) 2 ( 1 . 2 m o l % ) ( 鼠s ) - l 1 1 ( 2 . 4 m o l % 2 . p h cho 飞t 1 f ( r , r ) - 1 5 3 7 % e e ( w it h o u t a d d it iv e ) 6 2 % e e ( + m s 4 a ) s c h e m e 1 7 :有l l l 参与的铜催化不对称共辘加成 a l e x a k i s等人 ”还发现了一种结构更为简单的 t a d d o l - 磷酸酷配体 ( s , s ) - l 1 2 ， 这种配体用于催化不对称共扼加成反应甚至可给出 更高的选择性。 例 如，将其用于二乙基锌对硝基烯的铜催化不对称共扼加成中，可分别得到 8 1 9 /6 e e 的 ( s ) - 9 a 和8 6 % e e 的 (s ) - 9 d ( s c h e m e 1 8 ) 。 该 例 子中 ， ( s ,s ,r ,s ) - l 1 0 只 给出 7 较低对映选择性的产物 ( 6 4 / 5 6 % e e ) 。 于t a d d o l配体l 9 - l 1 2 相反， 含有未修 饰的二乙 基草 酸部分的 亚 磷酸盐并 不 适用于 铜催化不 对称共 扼加成3 0 r - - n 0 2 e t 2 z n c u ( o 功2 ( 0 . 5 - 2 m o l % ) ( 气 昆s ) 一 以 ( 1 礴m 0 1% ) r 少 l n 0 2 8 a ( r二p h ) 8 d ( r 二 4 - m c c 6 h 4 ) l ig a n d 二 ( 昆s ) - l l 2 : ( s ) - 9 a : 8 1 %e e ( s , s , 尺 s ) - l 1 0 : ( r ) - 9 a : 6 4 % e e ( s , s ) - l l 2 : ( s ) - 9 d : 8 6 % e e ( s , s , r , s ) - l 1 0 : ( r ) - 9 d : 5 6 % e e s c h e m e 1 8 :有l 1 0 和l 1 2 参与的铜催化不对称共轨加成 1 .2 镍或钻催化不对称共骊加成 尽管 进行了 很多 尝 试3 ， 镍或钻催化不 对称 共蜿加成仍 然没有 得到非常好的 对映选择性。 近年来出 现的有效的配体或催化剂列在f i g u r e 4 中。 p h 人n j ib u n h ( c h 2 ) 3 s i- ( z e a l) o nhph n - n gs h ( 1 s ,2 r )- l 1 3 ( s o a l, 1 9 9 8 3 2 ) ( r ) -l 1 4 ( 日 o lm , 1 9 9 0 3 0 ) ( s )- l 1 6 ( s a n c h e z , 1 9 9 2 3 5 ) ( s )-l 1 6 (a s a m i,1 9 9 4 3 6 ) 4 摘 : s ._ 升 豁。 翻1黯麦 城 钾 攀 踌 旨 盆 翰 爆 彩 痢 燕 指、 操 愈 一 渤、 南开大学硕士研究生毕业 ( 学位)论文 - n m e 2 o日 价 - 1 0 m e nn meme 了 s , _ , p h o日 l 1 7 ( f e r in g a , 1 9 9 2 3 7 ) l 1 8 ( f e r in g a ,1 9 9 2 3 ) ( 1 s , 2 r )- l 1 9 ( w a ld m a n n ,2 0 0 0 3 9 ) l 2 0 (丫 a n g , 2 0 0 0 4 0 ) f i g u r e 4 : 镍或钻催化不对称共辘加成中用到的配体或催化剂 第 一例取 得较好结果的 镍催化不对称共辘加成是由s o a i 及其合作者3 2 在研究 乙 ji l - 锌对查 尔p ( 3 a ) 的共扼加成中得到的。在该 反应中， 他们用 n i ( a c a c ) 2 和 n , n 一 丁 基降 麻黄碱( l 1 3 ) 催化了9 0 % e e 的 ( r ) - 4 a : 的生 成， 但仅得到 较低的收 率 ( 4 7 %, s c h e m e 1 9 ) 。 用结构类似的一种硫胺化合物催化类似的反应， 可得到对映 选 择性稍 稍提高的 产物3 3 e b o l m等人3 4 还用醇 胺作为 配体， 参与 镍催 化二乙 基 锌对查尔酮3 的加成反应。 当 使用( r ) - l 1 4 时， 可得到超过9 0 % e e 的产物( s c h e m e 1 9 ) 。 在该反应中， 叔丁基、轻基和与毗pq氮原子相关的立体中 心都会影响产物 的对映选择性。 另外， 使用非光学纯的毗咙， 可导致配体于产物间正向非线性关 系。 但 若 使 用e 一 羚 基 磺 胺 作为 配 体 只 能 得到 较 低的 对 映 选 择 性3 4 d e t 2 z n n i ( a c a c ) 2 , l ig a n d e t o 一力以ph r 3 a ( r 3 d ( r 二 h ) l ig a n d 二 ( i s , 2 r ) - l 1 3 1 2 ,2 - b i p y r id y l : ( r ) - 4 a a : 9 0 % e e ( r ) - l 1 4 : ( r ) - 4 a a : 8 6 % e e 二 c i) ( r ) - l 1 4 : ( r ) - 4 d a : 9 0 % e e s c h e m e 1 9 :有l 1 3 和l 1 4 参加的对杳尔酮的镍催化不对称共轨加成 1 9 9 2 年， s a n c h e z 及 其 合 作者3 s 发 展了 一 类 非 动态 催 化 剂。 他 们将 ( s ) - l 1 5 配 体通过四面体镍中心连接在分子筛u s y沸石上，与镍盐一起催化了二乙 基锌对 3 ， 和3 b 的加成， 得到了 较好的收率( 7 4 - 8 0 % ) 和很高的 对映选择性( 9 5 % ) ( s c h e m e 2 0 ) a 击 公 菇喘、 m si 、 、 袅“ 蕊蔽 - 梦 姗 幼 肠 润 t 5 硫 o .豁麟 1 、 ， 南开大学硕士研究生毕业 学位)论文 p h - 义 r e t 2 z n ( s ) - l 1 5 ( 5 m o l %) e t o p h 又火r 3 a ( r 3 b ( r = p h ) 二me ) ( r ) - 4 a a ( r ) - 4 b a s c h e m e 2 0 :有l 1 5 参加的对3 a / d 的镍催化不对称共扼加成 两年后， a s a m i 等人3 6 用l 1 6 和n i c l: 催化二乙 基锌对查尔酮3 a 的 加成得到 8 0 % e e 的产物， 用该催化体系作用于受体3 e / f 可分别得到5 8 % e e 的4 e a 和8 9 % e e 的4 f a ( s c h e m e 2 1 ) 0 e t , z n n c l2 ( 1 . 5 m o l % ) ( s ) - l 1 8 ( 3 0 m o l % ) 二h ) 二c i ) 二o m e ) s ) - 4 a a : 8 2 % e e 4 e a : 5 8 % e e s ) - 4 f a : 8 9 % e e s c h e m e 2 1 :有l 1 6 参加的 对3 a / e / f 的镍催化不对称共扼加成 f e r in g a 等 人” 用1 6 m o l% 的l 1 7 和1 m o l% 的n i( a c a c ) z 催 化了 二乙 基 锌 对3 a 的加成， 将对映选择性提高到8 4 % e e ( s c h e m e 2 2 ) 。 他们发现， 反应的对映选择 性取决于配体和催化剂的比例。当使用配体l 1 8 时， 即使配体和镍盐的量都是7 m 0 1%，也可得到6 5 yo e e 的产物( s c h e m e 2 2 ) 。 他们还研究7该类配体参与的钻 催化二乙基锌对查尔酮的 加成反应3 8 c 。当使用l 1 7时， 可得到8 3 % e e 。 但与 镍催化反应相比，该反应不但反应速度慢而且有较多的副产物产生。最近， w a l d m a n n 等人3 9 发 展了 另 一 类用于 催化二乙 基锌对3 a 加成反 应的 醇 胺配体。 例如，使用l 1 9 可得到较好的收率和较高的ee值 ( s c h e m e 2 2 ) 。相反的，双a i l 陡 配 体 参 与 的 钻 催 化 不 对 称 共 骊 加 成 并 不 十 分 有 效3 9 o y a n g