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以辅酶NAD(P)H模拟物-Hantzsch酯作为氢源的不对称转移氢化已经得到了迅猛的发展。但目前采用Hantzsch酯均为化学计量,无法实现循环利用。本论文研究了两种辅酶NAD(P)H模拟物(Hantzsch酯和二氢菲啶)的原位再生循环并将其用于仿生不对称氢化反应。
首先采用[Ru(p-cymene)I2]2和手性磷酸作为接力催化剂,在1000psiH2条件下,实现了辅酶NAD(P)H模拟物-Hantzsch酯的原位再生循环,并将其用于苯并噁嗪酮的仿生不对称氢化,最高取得了99%ee。本方法的不足在于Hantzsch酯反应后形成吡啶类化合物,再生条件比较苛刻,限制了底物范围的进一步扩展。
接着设计发展了一个新的辅酶NAD(P)H模拟物-二氢菲啶。由于二氢菲啶可以实现温和条件下的再生,因此其促进的仿生不对称氢化底物范围得到了极大的扩展,对于苯并噁嗪酮、苯并噁嗪、喹喔啉和喹啉均能取得最高>90%ee。而且使用不同的NAD(P)H模拟物(Hantzsch酯和二氢菲啶),产物的绝对构型可以实现翻转,这是因为不同模拟物氢转移方式不同(1,2-和1,4-氢转移)。
最后采用Ru(Ⅱ)和手性磷酸作为接力催化剂,在不加入NAD(P)H模拟物的条件下实现了喹喔啉的收敛不对称歧化反应,最高取得了94%ee。反应通过中间体二氢喹喔啉进行,其在手性磷酸的促进下发生自歧化氢转移反应得到原料喹喔啉和最终手性产物,而产生的原料喹喔啉又可以在Ru(Ⅱ)催化剂的作用下选择性加氢得到中间体二氢喹喔啉来反复进行自歧化氢转移反应。