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近年来,含氮芳香杂环化合物的不对称氢化已经取得重要研究进展。但是,对于多取代含氮芳香杂环化合物的不对称催化氢化仍面临很大挑战,主要是因为:反应活性(去芳香化)和立体选择性(对映选择性和非对映选择性)。因此开发高效高选择性的催化体系对实现多取代含氮芳香杂环化合物仍具有重要的研究意义。“受阻路易斯酸碱对”作为一类非金属催化体系,近年来已经取得了重大的研究进展,目前已经实现了多种含氮芳香杂环化合物的催化氢化。然而手性“受阻路易斯酸碱对”催化的不对称氢化尚处于起步阶段,仅实现了对亚胺、烯胺、烯醇硅醚和2-苯基喹啉类化合物的不对称氢化。因此开发新型手性骨架硼烷催化剂和拓宽底物适用性范围是实现在不对称领域快速发展最有效的途径。本论文的主要工作就是研究硼烷催化剂在多取代含氮芳香杂环化合物氢化中的应用。 一、在非常温和的条件下,利用硼烷催化剂实现了2,3-二取代喹喔啉的催化氢化。2,3-二烷基、2-烷基-3-芳基和2,3-二苯基喹喔啉都能高效高顺式选择性地还原成四氢喹啉产物(80-99%yield,92∶8->99∶1 d.r.值)。更重要的是,利用手性双烯与HB(C6F5)2原位制备的硼烷催化剂,可以实现对2,3-二取代喹喔啉的高对映选择性氢化,得到光学纯的顺式四氢喹喔啉产物(ee值高达96%,>99∶1 d.r.)。这是首次利用不对称氢化反应获得光学纯的顺-2,3-二取代四氢喹喔啉的方法。 二、利用苯乙烯与HB(C6F5)2原位制备的硼烷催化剂,成功实现了2,4-二取代、2,3-二取代和2,3,4-三取代喹啉的顺式选择性氢化。如果使用手性双烯与HB(C6F5)2原位制备的手性硼烷催化剂,可以首次实现对2,4-二取代喹啉的高对映选择性氢化(86-98% ee,95/5->99∶1 d.r.);该催化体系也可以用于2,3-二取代喹啉的不对称氢化反应中,能立体专一性地获得顺式氢化产物,取得高达80%的对映选择性;该催化体系也能够首次实现对2,3,4-三取代喹啉的高对映选择性氢化,立体专一性的获得顺式氢化产物(高达99% ee,>99∶1 d.r.),通过不对称氢化反应一步构筑连续三个手性中心。