摘要
手性配体的设计与合成，在过渡金属催化的不对称反应中至关重要。手性膦氮配体因其结构的灵活可调性，可与不同过渡金属以多种配位模式配位，从而能高效地催化多种不对称反应。相对于贵金属催化剂，铜具有价格低廉、毒性低、反应条件温和等优点。基于以上两方面的原因，本论文工作设计合成了基于环己基手性骨架的新型膦氮配体，并研究了它们在铜催化不对称反应中的应用，主要开展了以下几方面的研究工作: 1.以手性2-（二苯基）膦基-环己胺的一对对映异构体L1和ent-L1为手性原料，设计合成了一系列基于环己基手性骨架的酰胺类、亚胺类和仲胺类膦配体。通过手性原料L1或ent-L1与苯甲酰氯、氮杂芳香羧酸、手性氨基酸衍生物的缩合反应，合成了具有不同结构特征的酰胺类手性膦配体;通过手性原料L1或ent-L1与水杨醛、2-吡啶甲醛的缩合反应，合成了相应的亚胺类手性膦配体;将手性原料L1与芳香醛缩合然后再用NaBH3CN还原的一锅煮方法，合成了仲胺类手性膦配体。一共合成了三类共21个基于环己基手性骨架的膦氮配体，其中18个为新化合物。使用1H NMR、13C NMR、31p NMR、IR和HRMS等波谱分析方法，对这些手性配体的结构进行了鉴定。 2.研究了这些基于环己基手性骨架的新型膦氮配体在铜催化硝基甲烷与芳香醛的不对称Henry反应中的应用。具有不同结构特征的手性膦氮配体在铜催化不对称Henry反应中表现出不同的对映选择性，其中酰胺类手性膦配体ent-L3的不对称催化效果最佳。在优化反应条件下，使用5mol％Cu(OAc)2·H2O和5mol％手性配体ent-L3不对称催化Henry反应，以最高98％的收率和最高97％ee的对映选择性获得了手性的β-硝基醇类化合物。 3.研究了这些基于环己基手性骨架的新型膦氮配体在铜催化二烷基锌与α，β-不饱和羰基化合物的不对称1,4-加成反应中的应用。使用不同结构的手性配体，在铜催化不对称1,4-加成反应中具有不同的化学产率和对映选择性。在优化反应条件下，以2mol％的Cu(OAc)2·H2O和2mol％的酰胺类手性膦配体L6为催化剂，二烷基锌与α，β-不饱和羰基化合物的不对称1，4-加成反应获得了最高98％的收率和最高96％ee的对映选择性。 4.研究了这些基于环己基手性骨架的新型膦氮配体在铜催化二烷基锌与α，β，γ，δ-不饱和硝基化合物的不对称1，4-加成反应中的应用。筛选手性配体的实验结果表明，含有2-吡啶基团的酰胺类手性膦配体L3和含有脯氨酸结构单元的酰胺类手性膦配体L8表现出最佳的不对称催化效果。在优化反应条件下，仅使用0.25mol％Cu(OAc)2与0.25mol％手性配体L3，二乙基锌与α，β，γ，δ-不饱和硝基化合物的不对称1，4-加成反应获得了优良的收率(81-98％)和优秀的对映选择性(87-97％ee)。该不对称催化体系首次高选择性地实现了铜催化二乙基锌与α，β，γ，δ-不饱和硝基化合物的不对称1，4-共轭加成反应，对δ-位芳基取代的α，β，γ，δ-不饱和硝基化合物具有优秀的普适性。
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