还原反应

野依不对称氢化反应(Noyori Asymmetric Transfer Hydrogenation)

  • 概要

在IPA溶剂中使用上图所示的Ru-手性胺催化剂,可以在温和条件下把酮手性还原成醇。该催化剂是市售品,并且在空气中也很稳定。

该反应中异丙醇(IPA)作为还原剂,可以使得该反应在室温进行,十分简便。另外除了IPA-KOH的组合外,HCO2H-Et3N也经常作为还原剂组合使用。

 

  • 基本文献

・Hashiguchi, S.; Fujii, A.; Takehara, J.; Ikariya, T.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7562. DOI: 10.1021/ja00133a037
・Fujii, A.; Hashiguchi, S.; Uematsu, N.; Ikariya, T.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2521. DOI: 10.1021/ja954126l
・Haack, K.-J.; Hashiguchi, S.; Fujii, A.; Ikariya, T.; Noyori, R. Angew. Chem. Int. Ed. 1997, 36, 285. doi:10.1002/anie.199702851

<Mechanism>
・ Yamakawa, M.; Ito,H.; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1466. DOI: 10.1021/ja991638h
・ Yamakawa, M.; Yamada, I.; Noyori, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2818. [abstract]
・ Noyori, R.; Yamakawa, M.; Hashiguchi, S. J. Org. Chem. 2001, 66, 7931. DOI: 10.1021/jo010721w

 

  • 反应机理

与Ru-BINAP体系酮的不对称氢化一样(参照野依不斉水素化)、氨基上的质子被认为可以有效地固定底物(野依-碇屋模型)

noyori_hyd_trans_2

 

  • 反应实例

Morphine的合成[1]

noyori_hyd_trans_3

 

  • 实验步骤

手性二醇的动态动力学拆分合成[2]

noyori_hyd_trans_4

在1L的四口圆底烧瓶中装上机械搅拌器,冷凝管,滴液漏斗,温度计,并且加入三乙胺(290mL,2.08mol)。把溶剂在冰浴下冷却到4℃,缓慢加入甲酸(97.0 mL, 2.57mol)。混合物在室温下搅拌,并且加入外消旋安息香(170 g, 0.801 mol)和RuCl[(1S,2S)-Np-toluenesulfonyl-1,2-diphenylethanediamine](η6-p-cymene) (0.204 g, 0.321 mmol)、无水DMF(80mL)。升温到40℃搅拌48小时后,冷却到0℃,然后加入水(300mL)稀释搅拌。用漏斗滤去浅桃色的沉淀,残渣用水(2×500mL)洗净后,减压干燥得到白色粗产物。粗产物用甲醇(700mL)在60℃下溶解,滤去小量不溶物后,在0~5℃冷却后析出白色结晶。接着用0℃的2-丙醇(400mL)洗净得到具有光学活性的(R,R)-氢化苯偶姻。母液浓缩后,再用甲醇(100mL)重结晶得到第二次的结晶(148.8g、总收率87%、dl > 99%, 99.9% ee)。

 

  • 实验技巧

 

  • 参考文献
[1] Meuzelarr, G. J.; Van Vliet, M. C. A.; Maat, L.; Sheldon, R. A. Eur. J. Org. Chem. 1999, 2315. [abstract] [2] Ikariya, T.; Hashiguchi, S.; Murata, K.; Noyori, R. Org. Synth. 2005, 82, 10. [PDF]

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LuWenjie

LuWenjie

京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。

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