76189-56-5/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:

主要有四個方法可用于大量制備BIANP

第一個方法：Noyori/Takasago 法

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)

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

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：

酮的不對稱氫化

BINAP–Rh(I) Catalyzed Asymmetric Reactions.

BINAP–Pd Catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP–Ir(I) Catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP/Diamine-RuII-catalyzed Asymmetric Hydrogenations.

BINAP–Ni-catalyzed Asymmetric Reactions.

BINAP–Pd or –Pt-catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP–Cu-catalyzed Asymmetric Reactions

BINAP–AgI-catalyzed Asymmetric Reactions

Asymmetric Reactions Using BINAP

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：

對于磷上苯基的改造：

在BINAP環上進行取代衍生化：

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。