羟基诱导选择性C-H键去对称化制备手性叔醇的研究

项目名称： 羟基诱导选择性C-H键去对称化制备手性叔醇的研究

项目编号： No.21302115

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 黄治炎

作者单位： 陕西师范大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目主要通过羟基与金属配合物的协同作用，立体选择性催化对称叔醇C-H键活化，去对称化，再采用原位金属有机反应两步一锅合成具有光学活性的手性叔醇。该方法具有环境友好、原子经济的特性，体现了重要的基础研究价值。该方案以简单易得的对称叔醇为原料，巧妙地利用分子中的羟基作为诱导基团或氢键供体辅助实现C-H去对称化。作为诱导基团通过高效筛选手性金属配合物，并结合分子模型和计算化学的辅助优化手性配体，构建立体控制模型，实现近端C-H键去对称化；作为氢键供体通过与双功能手性配体的协同作用，实现远端C-H键去对称化。反应所得中间体再通过原位醋酸碘苯氧化、亲核取代或与有机硼酸、卤代物通过Suzuki-Miyaura、Hiyama偶联等反应，制备具有结构多样的手性叔醇。在此基础上，通过进一步优化催化过程，建立大量制备高附加值手性叔醇的体系，同时拓展到构建其它具有重要价值的手性季碳中心。

中文关键词： 醇；膦配体；镍；多氟联苯；格氏试剂

英文摘要： Hydroxyl-directed desymmetric C-H functionalization represents an environmentally benign, atom-economic way to synthesize chiral tertiary alcohol. Commonly encountered hydroxyl group from readily available symmetric tertiary alcohol serves as directing group or hydrogen bonding donor. As directing group, it's used to coordinate different chiral transition metal complex to realize enantioselectively desymmetric C-H functionalization, with the help of molecular model and DFT calculation. As hydrogen bonding donor, it's used to bind the bifunctional chiral ligand to cooperatively catalyze enantioselectively remote C-H desymmetrization. The resulting chiral intermediates derived from C-H activation are in situ converted into versatile optically active tertiary alcohols, by well-developed (diacetoxyiodo)benzene oxidation, nucleophilic substitution, Suzuki-Miyaura coupling with boronic acids, and Hiyama coupling with halides. The catalytic system developed is further optimized to realize practical synthesis valuable chiral tertiary alcohols. Meanwhile, The potential application of the novel catalytic system will be explored to prepare other valuable chiral quaternary carbon centers.

英文关键词： alocohol；Phosphine ligand；Nickel；polyfluoroaryl；Grignard reagent