BINAP的制备和应用

来历

Noyori在1980年最先对BINAP进行了报道。如今，BINAP是不对称催化中最常用和最有用的配体。

个工业级别的不对称催化反应是Takasako使用BINAP催化不对称氢化制备L-薄荷醇。

工业上如何制备BINAP？

目前通常都是从三氟甲磺酸酯开始制备BINAP，主要的方法有:

主要有四个方法可用于大量制备BIANP

个方法：Noyori/Takasago 法

该方法从消旋的联萘二酚(BINOL)开始，与三苯基二溴化磷在高温(320 oC)进行溴化，该步骤损失掉超过一半的原料，随后与格氏试剂发生偶联，再与拆分试剂结晶进行光学拆分，最后在碱性条件下使用三氯硅烷还原，制备得到。

该方法的主要缺陷有：步反应条件苛刻，收率低；第二步结束需要使用拆分试剂进行光学拆分，进一步的降低收率。由于两个构型的配体通常不都是必须的，因此总体路线与收率都令人难以满意。

第二个方法：Merck Inc.法 （Cai‘s method)

该方法以拆分后光学醇的联萘二酚为起始物料，在吡啶做敷酸剂的条件下，与三氟甲磺酸酐生成相应的酯，在Ni和DPPE催化下与二苯基磷反应，即可制备。

该方法主要优点有：反应步骤简短，产率高，无需再进行拆分。但是该反应也有限制大量制备的因素，主要有两点：二苯基磷非常危险，具有自燃性和毒性；反应过程需要多次加入过量的二苯基磷，并且反应时间长(>72 h)。

第三个方法：Monsanto法

和Merck Inc.法相似，该方法也是先从拆分了的联萘二酚开始，先制备相应的三氟甲磺酸酯，后续步骤，则使用二苯基磷氯代替二苯基磷，使用过量的锌作为还原剂，该方法收率中等。

该方法主要的优势在于使用便于操作的原料，由于该方法的安全性较好，并且反应时间较短，反应操作简便。因此，该方法目前有用于上百公斤级别地制备BINAP。

第四个方法：Merck Gmbh法

该方法主要是参考了Monsanto法，使用Nf替代Tf基团制备相应的磺酸酯，第二步制备BINAP过程，仅使用DABCO替换了dppe。

BINAP有那些应用？

BINAP–Ru(II) Catalyzed Asymmetric Reactions.

烯烃的不对称氢化：

酮的不对称氢化

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？

自从BINAP在不对称催化领域大放异彩后，基于BINAP的大量配体被不断研究出来。

对与萘环上苯的改造：

对于磷上苯基的改造：

在BINAP环上进行取代衍生化：

基于这些研究，大量的有用配体被不断地开发出来，分别从空间位阻和电性方面进行改变，以利于提高催化剂的活性、效率、选择性等。