铜催化烷基锌试剂与α,β-不饱和羰基化合物的不对称共轭加成反应是立体选择性构建C-C键的重要方法之一,在这类反应中,手性单磷配体通常表现出较好的活性。另外,在烷基锌试剂参与的不对称共轭加成—亲电捕获的串联反应中,利用杂原子亲电试剂捕获加成反应中间体的例子还不多见。本文通过对手性联萘亚磷酰胺配体骨架的修饰与改造,成功实现了铜催化的烷基锌试剂与α-芳叉基-β-羰基酯类底物的不对称共轭加成反应以及串联共轭加成—亲电卤化反应。首先以光学纯的联二萘酚为起始原料,经过五步反应合成了3,3’-二取代的联萘亚磷酰胺配体,通过对配体3,3’-位取代基团的修饰,共得到11个轴手性联萘亚磷酰胺配体。我们将手性联萘亚磷酰胺配体应用于铜催化的烷基锌试剂与α-芳叉基-β-羰基酯类底物的不对称共轭加成反应中,以高收率、高立体选择性(最高98% ee,最高32:1 dr)合成了含有两个相邻手性中心的β-羰基酯类化合物。将配体应用于铜催化的不对称串联共轭加成—亲电氟化反应中,在筛选配体的过程中,发现串联反应的对映选择性随着配体3,3’-位联芳香环体积的增大而逐渐提高(呈现一种“长臂”效应)。最终我们以72-91%的收率、最高98% ee的对映选择性和最高99:1 dr的非对映选择性,得到带有两个相邻手性中心的手性含氟化合物。将部分串联氟化产物进行了转化,合成带有3个相邻手性中心的含氟手性醇类化合物,经过X-射线单晶衍射确定了串联氟化产物的绝对构型。我们还运用31P NMR、MS和理论计算手段研究了配体与铜盐形成的配合物,讨论了该反应的催化活性物质。最后,将串联反应策略应用到其他亲电卤化试剂的不对称串联反应中,以71-85%的收率,64-98% ee的对映选择性以及最高99:1 dr的非对映选择性合成串联氯化反应产物;以71-91%的收率,76-98% ee的对映选择性以及最高99:1 dr的非对映选择性合成串联溴化反应产物。
