摘要
在本篇论文中，首先我们详细地介绍了不对称催化合成具有高光学活性叔醇类化合物的发展及取得的成就。动力学拆分作为获取高光学活性叔醇类化合物的方法之一，尽管在近二十年里得到了快速的发展，但仍然有许多的局限性。因此，我们在第一部分中以动力学拆分为侧重点，通过对文献的归纳、实例的介绍、及高光学活性叔醇获取局限性的分析，认识到发展一类新的动力学拆分策略获取高光学活性叔醇是非常必要的。其次，我们总结了铜催化的烯丙基取代反应的发展并且通过实例介绍了不同亲核试剂参与的铜催化烯丙基取代反应。在近四十年中，大多数的铜催化烯丙基取代反应主要是不稳定的“硬”亲核试剂参与完成，而铜催化的稳定的“软”亲核试剂参与的烯丙基取代反应极少报道。因此，我们在第二部分工作中以铜催化的烯丙基取代反应为侧重点，通过对文献的归纳、实例的介绍、及亲核试剂的局限性分析，认识到发展一类“软”亲核试剂参与的烯丙基取代反应是非常有必要的和有挑战性的。 第一:尽管不对称催化发展迅速并取得了巨大成就，也是目前快速高效制备高光学纯分子的最佳选择之一，然而，不对称催化的成功很大程度上取决于手性催化剂体系对前手性底物（如醛、酮、亚胺、烯烃等）的两个取代基的空间位阻和/或电子性质的精确识别。这一局限性必然导致含有两个或更多相似位阻和电性取代基的碳立体中心的手性分子难以合成。在此研究中，我们通过拆分辅基策略可以解决上述难点，高效地获得各种含有四取代碳立体中心的对映体富集分子。这类分子包括叔醇、α-季碳酯、季碳烷烃、α-季碳酮、α-羟基酮、β-酮酸酯等，而且它们都具有两个、三个甚至四个在空间位阻和电性上几乎无偏差的取代基团。该研究最为重要的是羟基作为拆分辅助基团的使用及其转化。因此，该研究为获得不对称催化领域的各种挑战性目标分子提供了简单实用的解决方案，并丰富了生物活性分子合成和药物合成的工具箱。 第二:我们实现了一类铜催化的“软”亲核试剂参与的烯丙基取代反应。该反应以新设计的铜-乙炔键合的烯丙基阳离子作为关键中间体，首次实现了铜催化使用稳定亲核试剂（如吲哚、吡咯、胺和1，3-二羰基化合物）的烯丙基取代反应，以较高区域选择性和立体选择性获得了多种官能化的1，3-烯炔和1，4-烯炔产物。此外，与已知的化学反应相比，该反应根据底物和亲核试剂的不同显示出更多样化的反应性。之后，我们对获得的官能化的烯炔产物进行了一系列的化学转化，得到了各类高附加值的分子。我们以手性的原料在标准条件下进行铜催化机理实验，证明该过程是一个SN1的机制同时也说明该反应中形成阳离子中间体。最后，我们以相同的底物使用经典的Pd和Ir的催化条件来测试反应，发现其反应的结果与铜催化相比均非常差。因此，该研究解决了铜催化的“软”亲核试剂参与的烯丙基取代反应的挑战并揭示了一系列的新化学，为后续研究提供了更多的思路。
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