新型手性膦氧催化剂的设计和合成文献综述
2020-05-09 23:56:12
文 献 综 述
对于新型手性Lewis碱的设计和合成一直是一个非常活跃的领域,同样对于高效、新颖的催化剂的研究也是永无止境的。以催化一系列非常广泛的有机合成转化过程的小分子手性Lewis碱为主角的一系列丰富的化学反应一直是化学家所关注的焦点。手性Lewis碱包括一系列不同的化合物,例如天然的生物碱、氨基酸还有人工合成的胺类、氮氧类以及膦氧类催化剂。手性膦类化合物作为Lewis碱类有机催化剂展现出了它在有机合成领域新的魅力。相比于结构类似的胺类化合物,膦类化合物具有更低的碱性和更高的亲核性,并且可以通过选择合适的取代基来调节分子的电子特性。这些膦类和胺类各自独特的性质可能使它们具有不同的催化机理。
手性膦氧催化剂是一种手性Lewis碱,目前主要有磷酰胺和苯基膦氧这两大类,典型的化合物有BINAPO、DIOPO、BITIANPO等等(Fig.1)。主要应用于羟醛缩合反应、烯丙基硅加成反应、环氧开环反应、醛的炔丙基化或丙二烯化反应的不对称催化,能得到不错的结果。
Fig.1. Typical chiral phosphine oxides
羟醛缩合反应:不对称羟醛缩合反应是一种最基本的碳碳键形成反应,因为β-羟基羰基化合物对于生物活性结构的合成是一种很好的手性构建基团。之前的对映选择性羟醛缩合反应首先需要用Lewis酸催化反应形成三甲基烯醇醚作为羟醛缩合的电子贡献者(Mukaiyama羟醛缩合)。而后发展为用碱催化形成三氯硅烯醇醚在进行羟醛缩合反应,从实际来看三氯硅烯醇醚的制备需要由酮经过两三步的制备并且经过三甲基硅烯醇醚中间体而得到(公式(1)),而最近报道的羟醛缩合反应不需要对羰基化合物进行预处理。由于它的可修饰性强、原子经济性高等原因,赢得了化学家们广泛的关注。
(公式(1))
由酮在Lewis碱和羟醛缩合受体的存在下直接制备三氯硅烯醇醚并在含有激活的烯醇醚催化剂的存在下促进受体的反应就能实现不需要预先制备的羟醛缩和反应(Fig. 2)。
Fig.2. Our concept for the aldol reaction catalyzed by phosphine oxide