成果名称:通过金属配位作用实行的一些高选择性合成反应
主要完成人:戴立信、侯雪龙、唐勇、施小新、王德坤
成果简介:
在评价有机合成反应的标准中,高选择性是其中一个核心要素。实现了高选择性,则必然带来高产率和很少的副产物,从而减少环境的污染。其中采取金属有机化学的促进途径是实现高选择性一个重要方法。在金属有机化学的四个基元反应中,金属的配位作用是其中的一个基元反应,是控制选择性的核心。本成果就是通过金属的配位作用实现的一些高选择性合成反应,该成果的贡献主要就是在以下四类反应研究中通过金属的配位作用而实现了反应的高选择性。
2002年获国家自然科学奖二等奖。
1、在通过配位作用导引的环氧化合物的开环反应中,Sharpless不对称环氧化反应问世后,环氧产物的选择性开环成为人们关注的焦点。本成果解决了Sharpless不对称环氧化反应中环氧产物的选择性开环,实现了环氧化合物的高选择性定向开环。对于环氧醇的高选择性开环反应中,发展了三个试剂系统,其中LiBH4-Ti(OPri)4体系的负氢离子开环反应的选择性高达150:1,与文献方法相比,体系简单,选择性更高,该方法已被广泛应用;结合Sharpless环氧化方法的动力学拆分,用催化的方法可分别得到光学纯的四类氨基已糖;找到了芳胺,芳硫醇等对称的环氧化合物的去对称化开环反应理想条件;
2、在通过杂原子与钯配位控制的亲核试剂对烯烃的选择性加成反应中,在烯烃分子中含有另一个能和金属配位的杂原子时,烯烃、杂原子和金属可形成一个金属杂环状中间体。据此本成果建立了不对称氧钯化反应合成光学活性吗啉类化合物的方法;发现了新的羟氯化反应,并结合Jacobsen的动力学拆分方法建立了“发散式”合成一系列手性药物β-阻断剂的新方法。
3、在叶立德途径合成小环化合物中,通过锂的配位实现立体化学控制。该成果通过叶立德途径合成乙烯基环丙烷或乙烯基环氧化合物时在锂配位作用下实现了很好的立体选择性的调控,可以几乎专一地得到反式产物或顺式产物;优于文献已有方法。并发展了一条由硫叶立德合成多种取代的氮杂环丙烷,并实现了不对称合成炔基氮杂环丙烷的方法;
4、在通过金属配位的过渡金属催化的硼氢化反应中,发现了催化的硼氢化反应在苯乙烯体系和烯丙基砜体系中对区域选择性的逆转,实现了对苯乙烯体系的高对映选择性不对称硼氢化反应,得到的ee值高达96%。
该成果在上述反应中所得到的选择性达到了国际领先水平。己被国际同行应用于一些有意义的化合物合成中,并被广泛引用,部分结果列入著名高等有机化学教科书中。