孫建偉 - 教授課題組

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開拓新型螺環手性催化劑

在過去的幾十年里，特殊的手性催化劑得到了廣泛的應用，從而極大地促進了不對稱合成。然而，真正有優勢的手性框架仍然非常有限。因此，尋找和發展新的多功能框架仍然是高需求的，但具有挑戰性。香港科技大學的孫建偉教授課題組報道了一種結合BINOL和SPINOL優點的新型手性骨架——SPHENOL的設計、合成和應用。這種獨特的特性使SPHENOL成為開發手性配體和催化劑的新平臺。其優越的性能已在機理無關的反應中得到證明，包括不對稱氫化、氫化酰基化和用于實際不對稱合成二酚本身的螺環化反應。這些結果表明了該二酚作為一種有用的手性骨架的巨大潛力。雖然SPHENOL看起來結構復雜，但是合成設計確實非常的簡潔：

以市售的萘酚醛2為底物，首先與丙酮進行羥醛縮合、Pd/C催化氫化，得到對稱的酮3；接下來，期望通過手性磷酸催化誘導作用，發生不對稱脫水環化，構建手性螺環，得到SPHENOL 在一系列優化之后，在手性磷酸催化下，酮3轉化為SPHENOL 1的過程可以實現完全轉化以及91%的對映選擇性。為了通過該過程實現可工業化的SPHENOL合成，該課題組也進行了克級反應的嘗試。最后，在克級規模，以2 mol%手性磷酸CPA催化，R構型手性二酚SPHENOL分離收率達到90%，經過重結晶后收率為89%，產物ee值達到99%！

應用（手性亞磷酰胺）孫建偉教授課題將手性SPHENOL轉化為手性亞磷酰胺，進行了一系列應用研究。該SPHENOL衍生的亞磷酰胺L1用于催化脫氫氨基酸的不對稱加氫，相較于同類型的SPINOL骨架與BINOL骨架有著更優異的表現。

應用（手性磷酸）孫建偉教授課題將手性SPHENOL轉化為手性磷酸C1與C2，進行了一系列應用研究。隨后，使用制備的螺手性磷酸C1催化酮3的不對稱環化，發現在10 g只需要0.1 mol%的新型螺手性磷酸，反應收率為89%，并且對映選擇性達到93% ee。在1 mol%催化量下進行，收率和ee值均為95%. 這展現了該手性骨架的強有效應用價值。