手性苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在不对称反应中的应用

摘要

与膦配体相比，氮杂环卡宾配体(NHCs)具有多种优势:给电性强、结构易修饰、配体易制备以及对湿热具有更好的稳定性等。这些优点使得氮杂环卡宾在不对称催化反应中得到了广泛的应用。而手性配体的结构是不对称催化作用取得成功的关键因素之一。基于此，本论文设计并合成了一系列新型手性苯并咪唑氮杂卡宾配体，包括4个C2对称苯并咪唑卡宾前体盐、14个C2不对称苯并咪唑卡宾前体盐和7个卡宾-铑络合物。新配体共计21个，其结构均得到1H NMR、13CNMR、HR-MS等光谱的表征，并通过X-单晶衍射确定了NHC-Rh络合物5e的绝对构型。
　　在不对称反应应用方面，主要工作包括以下两部分:
　　一、钯催化的分子内α-芳基化反应:通过原位生成卡宾配体的方式，将4个C2对称苯并咪唑卡宾前体盐用于催化该反应，其中氮取代基为S-1-环己基乙基的卡宾盐1q的立体选择性最佳，以高催化活性（最高收率为99％）和中等对映选择性(ee最高达50％)得到手性氧化吲哚衍生物。
　　二、芳基硼酸对芳香醛的不对称1，2-加成:将C2不对称苯并咪唑卡宾前体盐用于铑催化的芳基硼酸对芳香醛的不对称加成，发现氮取代基为2-萘基和S-3，3-二甲基-2-丁基的卡宾盐1h的立体选择性最优，以高催化活性（最高收率为99％）和中等对映选择性（ee最高达61％）得到系列手性二芳基仲醇类化合物。同时，我们将1h用于钯催化的苯硼酸对芳香醛的加成反应，同样以中等收率得到反应产物，但对映选择性较差(＜10％ee);另外，我们制备了系列卡宾-Rh络合物作为催化剂应用于该反应，以高催化活性（最高收率为99％）和中等对映选择性(ee最高达46％)得到相应二芳基仲醇产物。

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摘要

缩写表

图表清单

1 手性苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在不对称反应中的应用

1．1 前言

1．1．1 氮杂环卡宾及苯并眯唑卡宾的发展

1．1．2 苯并咪唑卡宾的催化研究

1．1．3 手性苯并咪唑卡宾的设计思路

1．2 新型手性苯并咪唑卡宾配体的合成方法

1．2．1 C2不对称手性苯并咪唑卡宾前体盐的合成

1．2．2 C2对称手性苯并咪唑卡宾前体盐的合成

1．2．3 卡宾-金属络合物的合成

1．3 苯羌咪唑卡宾盐在金属催化不对称反应中的应用

1．3．1 苯并咪唑卡宾盐在分子内α-芳基化反应中的催化研究

1．3．2 苯并咪唑卡宾盐在芳香醛的芳基硼酸化反应中的催化研究

1．4 总结及展望

1．5 实验部分

参考文献

2 具苯并咪唑骨架氮杂卡娶配体的研究迸展(综述)

2．1 前言

2．2 苯并咪唑卡宾配体的合成

2．2．1 苯并咪唑卡宾前体盐的合成

2．2．2 苯并咪唑卡宾金属络合物的合成

2．3 苯并咪唑卡宾配体在催化反应中的应用

2．3．1 Suzuki-Miyaura交叉偶联反应

2．3．2 Heck反应

2．3．3 安息香缩合反应

2．3．4 其他反应

2．4 手性苯并咪唑卡宾配体在不对称反应中的应用

2．4．1 不对称还原反应

2．4．2 不对称取代反应

2．4．3 不对称加成反应

2．4．4 其他不对称反应

2．5 结语

参考文献

附录

作者简历及在学期间所取得的成果