Noyori氢化催化剂之[RuX2(BINAP)]
野依良治(R. Noyori)氢化催化剂是指手性双膦配体BINAP与金属钌(Ru)配位形成的手性配合物。此类催化剂可以还原脱氢氨基酸、烯胺、不饱和羧酸、酮酸酯和简单酮等化合物。野依良治因对不对称氢化反应的贡献与夏普莱斯共享了2001年诺贝尔化学奖。Noyori等人发展的[Ru(II)-(BINAP)]类催化剂可根据阴离子的不同主要分为:[Ru(OAC)2(BINAP)]、[RuX2(BINAP)](或[Ru(arene)(BINAP)]X; X=Cl、Br或I)和[RuCl2(BINAP)(diamine)]。这三种催化剂前两种的稳定性较差,要保存在惰性气体氛围中,第三种稳定性较好。
下面首先介绍一下[RuX2(BINAP)]类催化剂
在β-酮酸酯氢化反应中,[Ru(OAC)2(BINAP)]几乎是无效的,而含有卤离子的[RuX2(BINAP)]类催化剂对该底物的催化却非常有效。另外对α-位羟基、烷基,二烷基胺基、卤素等官能团的酮类底物同样表现出了很好的催化活性和对映选择性。此类羰基化合物的不对称还原中,氢气压力一般要求在50-100atm范围内,甲醇或乙醇作为溶剂,催化剂的转化数(底物与催化剂的物质的量之比)可达到2000以上,对β-酮酸酯的氢化,产物ee值在98%以上,其他底物的ee值也在92%以上。
反应机理
[RuX2(BINAP)]先在氢气作用下形成单氢钌配合物,才参与到催化循环中。产物的对映选择性在于,羰基在氢离子活化后,负氢在羰基碳的Si-面还是Re-面。
反应实例
【J. Am. Chem. Soc., 1987, 109 (19), pp 5856–5858】
【J. Am. Chem. Soc., 1988, 110 (2), pp 629–631】
【Tetrahedron Lett. 1988, 29, 1555】
【J. Am. Chem. Soc., 1989, 111, 9134】
编辑自: 《有机人名反应、试剂与规则》,黄培强等编,P254-260。
相关反应: