孙建伟 - 教授课题组

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开拓新型螺环手性催化剂

在过去的几十年里，特殊的手性催化剂得到了广泛的应用，从而极大地促进了不对称合成。然而，真正有优势的手性框架仍然非常有限。因此，寻找和发展新的多功能框架仍然是高需求的，但具有挑战性。香港科技大学的孙建伟教授课题组报道了一种结合BINOL和SPINOL优点的新型手性骨架——SPHENOL的设计、合成和应用。这种独特的特性使SPHENOL成为开发手性配体和催化剂的新平台。其优越的性能已在机理无关的反应中得到证明，包括不对称氢化、氢化酰基化和用于实际不对称合成二酚本身的螺环化反应。这些结果表明了该二酚作为一种有用的手性骨架的巨大潜力。虽然SPHENOL看起来结构复杂，但是合成设计确实非常的简洁：

以市售的萘酚醛2为底物，首先与丙酮进行羟醛缩合、Pd/C催化氢化，得到对称的酮3；接下来，期望通过手性磷酸催化诱导作用，发生不对称脱水环化，构建手性螺环，得到SPHENOL 在一系列优化之后，在手性磷酸催化下，酮3转化为SPHENOL 1的过程可以实现完全转化以及91%的对映选择性。为了通过该过程实现可工业化的SPHENOL合成，该课题组也进行了克级反应的尝试。最后，在克级规模，以2 mol%手性磷酸CPA催化，R构型手性二酚SPHENOL分离收率达到90%，经过重结晶后收率为89%，产物ee值达到99%！

应用（手性亚磷酰胺）孙建伟教授课题将手性SPHENOL转化为手性亚磷酰胺，进行了一系列应用研究。该SPHENOL衍生的亚磷酰胺L1用于催化脱氢氨基酸的不对称加氢，相较于同类型的SPINOL骨架与BINOL骨架有着更优异的表现。

应用（手性磷酸）孙建伟教授课题将手性SPHENOL转化为手性磷酸C1与C2，进行了一系列应用研究。随后，使用制备的螺手性磷酸C1催化酮3的不对称环化，发现在10 g只需要0.1 mol%的新型螺手性磷酸，反应收率为89%，并且对映选择性达到93% ee。在1 mol%催化量下进行，收率和ee值均为95%. 这展现了该手性骨架的强有效应用价值。