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本文介绍了手性亚砜基团的结构和电子特性以及与金属配位的方式。手性亚砜作为配体与金属具有双重配位的性质即氧原子和硫原子都能进行配位。由于手性亚砜配体与金属络合的广泛性,该类配体可以应用于各类不对称催化反应,具有很大的潜力。同时对各类结构(含中心手性,轴手性等)的C2-对称手性双亚砜配体的合成,及该类配体在不对称催化中的应用进展予以较为详细的综述。
(1)以本课题组前期的工作为基础,发展了一条有效、实用的纯化(R)-叔丁基亚磺酸硫酯的工艺。首先以不对称氧化的方法制备了各种化学纯度(60-88%)和光学纯度(70-91%ee)的叔丁基亚磺酸硫酯58。应用(R)-BINOL70为包结试剂,重结晶提高包结物的ee值。通过该方法得到光学纯度大于99%ee值的58;同时(R)-BINOL70定量回收。该工艺可避免高真空减压蒸馏和低温重结晶的操作。获取光学纯叔丁基亚磺酸硫酯58的纯化效率相对于其他方法更高、更为实用。
(2)发展了一条合成不同位阻的γ-邻苯二甲酰亚胺基取代的巴豆酸酯162的路线。以C2对称手性双叔丁基亚砜配体(R,R)-L17/铑(Ⅰ)络合物为催化剂,催化芳基硼酸对γ位邻苯二甲酰亚胺取代的巴豆酸酯不对称1,4加成反应。系统地研究酯基取代基和各种反应条件(溶剂,苯硼酸的量、反应时间及催化剂量等)的影响,确定了标准底物和最优反应条件。在最佳反应条件下应用各种取代基的芳基硼酸进行加成,较好的得到β-芳基取代的γ-氨基酸衍生物154,收率最高达到96%,ee值最高达到96%。利用该催化反应,实现了手性药物(S)-Baclofen75盐酸盐和(S)-Rolipram161的合成。
(3)合成了一类手性杂双亚砜配体,该类配体L26以(R)-苯基叔丁基亚砜为原料通过一步反应制备,收率较好。随后将配体L26应用到铑(Ⅰ)催化的芳基硼酸163对苯并吡喃酮191的不对称1,4加成反应中;通过配体的筛选和反应条件的优化,可以得到最高70%的收率和95%ee值的手性黄烷酮类化合物186。各种芳基取代的苯并吡哺酮和芳基硼酸都适用于L26/铑(Ⅰ)催化体系。