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不对称催化氢化反应具有原子经济、适用范围广、选择性高等特点,广泛用于手性化合物的高效合成,受到化学家及工业界的广泛关注并取得了长足的发展。虽然至今为止已经发展了数以于计的手性配体,但是一些困难底物的不对称催化氢化仍然存在反应活性低、选择性差及底物适用范围较窄等问题。其中四取代烯烃由于空间位阻较大,致使金属中心难以与底物发生相互作用,底物活化和反应选择性的控制十分困难,是当前不对称催化氢化领域最具有挑战性的底物之一,相关研究报道较少。 本论文采用手性单齿亚磷酸二酯((S)-26c)与非手性单膦(PPh3)和[Rh(COD)2]BF4在反应体系中现场形成的杂合配体Rh(I)络合物催化体系,以吗啡啉作为碱性添加剂,对多种类型的三取代丙烯酸进行了不对称催化氢化反应研究。在温和条件下(rt,30-60 atm H2),实现了对于一系列(E)-或(Z)-β,β-双芳基-α-甲基丙烯酸(39a-r)、(E)-α,β-双芳基-β-甲基丙烯酸(39s-x)以及(Z)-α-氟-β-芳基-β-烷基丙烯酸(41a-d)的不对称催化氢化,以优良的收率及优秀的对映选择性(92-99% ee)获得相应的氢化产物。其中氢化产物40p和40q经过简单的转化,应用于生物活性分子(-)-8-epi-aristotetralone的对映异构体和(-)-8-epi-aristoligone的形式合成中。通过31P NMR和MALDI-MS对混合配体催化体系[Rh(COD)2]BF4/(S)-26c/Ph3P(1∶1∶1)中杂合络合物组成进行了初步探究,证实体系中存在阳离子性杂合络合物催化前体[Rh(COD)((S)-26c)(Ph3P)]+。控制实验表明,手性单齿亚磷酸二酯配体结构中的羟基对于体系的手性控制起到关键的作用。本文首次展示了手性单膦配体与铑形成的催化体系在四取代烯烃不对称氢化反应中取得了优秀的对映选择性。