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76189-56-5/BINAP的制備和應用

BINAP的制備和應用

來歷

Noyori在1980年最先對BINAP進行了報道。如今,BINAP是不對稱催化中最常用和最有用的配體。

第一個工業級別的不對稱催化反應是Takasako使用BINAP催化不對稱氫化制備L-薄荷醇。

工業上如何制備BINAP?

目前通常都是從三氟甲磺酸酯開始制備BINAP,主要的方法有:

BINAP的制備和應用

主要有四個方法可用于大量制備BIANP

第一個方法:Noyori/Takasago 法

BINAP的制備和應用

該方法從消旋的聯萘二酚(BINOL)開始,與三苯基二溴化磷在高溫(320 oC)進行溴化,該步驟損失掉超過一半的原料,隨后與格氏試劑發生偶聯,再與拆分試劑結晶進行光學拆分,最后在堿性條件下使用三氯硅烷還原,制備得到。

該方法的主要缺陷有:第一步反應條件苛刻,收率低;第二步結束需要使用拆分試劑進行光學拆分,進一步的降低收率。由于兩個構型的配體通常不都是必須的,因此總體路線與收率都令人難以滿意。

第二個方法:Merck Inc.法(Cai‘s method)

BINAP的制備和應用

該方法以拆分后光學醇的聯萘二酚為起始物料,在吡啶做敷酸劑的條件下,與三氟甲磺酸酐生成相應的酯,在Ni和DPPE催化下與二苯基磷反應,即可制備。

該方法主要優點有:反應步驟簡短,產率高,無需再進行拆分。但是該反應也有限制大量制備的因素,主要有兩點:二苯基磷非常危險,具有自燃性和毒性;反應過程需要多次加入過量的二苯基磷,并且反應時間長(>72 h)。

第三個方法:Monsanto法

BINAP的制備和應用

和Merck Inc.法相似,該方法也是先從拆分了的聯萘二酚開始,先制備相應的三氟甲磺酸酯,后續步驟,則使用二苯基磷氯代替二苯基磷,使用過量的鋅作為還原劑,該方法收率中等。

該方法主要的優勢在于使用便于操作的原料,由于該方法的安全性較好,并且反應時間較短,反應操作簡便。因此,該方法目前有用于上百公斤級別地制備BINAP。

第四個方法:Merck Gmbh法

該方法主要是參考了Monsanto法,使用Nf替代Tf基團制備相應的磺酸酯,第二步制備BINAP過程,僅使用DABCO替換了dppe。

BINAP有那些應用?

BINAP–Ru(II) Catalyzed Asymmetric Reactions.

烯烴的不對稱氫化:

BINAP的制備和應用

酮的不對稱氫化

BINAP的制備和應用

BINAP–Rh(I) Catalyzed Asymmetric Reactions.

BINAP的制備和應用

BINAP–Pd Catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP的制備和應用

BINAP–Ir(I) Catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP的制備和應用

BINAP/Diamine-RuII-catalyzed Asymmetric Hydrogenations.

BINAP的制備和應用

BINAP–Ni-catalyzed Asymmetric Reactions.

BINAP的制備和應用

BINAP–Pd or –Pt-catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP的制備和應用

BINAP–Cu-catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP的制備和應用

BINAP–AgI-catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP的制備和應用

Asymmetric Reactions Using BINAP

BINAP的制備和應用

BINAP的衍生化?

自從BINAP在不對稱催化領域大放異彩后,基于BINAP的大量配體被不斷研究出來。

對與萘環上苯的改造:

BINAP的制備和應用

對于磷上苯基的改造:

BINAP的制備和應用

在BINAP環上進行取代衍生化:

BINAP的制備和應用

基于這些研究,大量的有用配體被不斷地開發出來,分別從空間位阻和電性方面進行改變,以利于提高催化劑的活性、效率、選擇性等。

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