Палладиевые комплексы с P*-хиральными диалкилфосфитами: новая методология синтеза и применение в асимметрическом аллилировании

Активность и энантиоселективность металлокомплексных каталитических систем в значительной мере определяются правильной стратегией дизайна индукторов хиральности – лигандов, в первую очередь фосфорсодержащих. Подавляющее большинство таких лигандов в составе соответствующих комплексов переходных металлов обладают высокой стерео-дифференцирующей способностью лишь в отношении определенного типа химических превращений либо одной конкретной реакции. Достаточно универсальные (так называемые «привилегированные») лиганды весьма немногочисленны, а высокая стоимость существенно сдерживает их широкое практическое применение. Такая субстратная специфичность в совокупности с патентными ограничениями на использование ряда известных лигандных серий при постоянно растущем производстве оптически активных соединений требует активного поиска новых эффективных каталитических систем, и, следовательно, новых хиральных лигандов. Стоит также отметить необходимость увеличения массива экспериментальных данных, значимых для установления закономерностей асимметрической индукции (внутримолекулярной диастереоселективности) в металлокатализе. Хиральные неполные эфиры фосфористой кислоты ((RO)2P(O)H и (R2N)2P(O)H)) являются весьма эффективной группой асимметрических индукторов. Тем не менее, их получение в большинстве случаев предусматривает использование оснований и агрессивных тригалогенидов фосфора. Особый интерес представляют P*-хиральные лиганды, но среди производных фосфористой кислоты с двумя органическими заместителями в асимметрическом металлокатализе нашли применение лишь две небольшие группы соединений, синтез которых характеризуется невысокой селективностью, что приводит к образованию смесей продуктов, требующих сепарации с использованием хроматографии. Примеров использования в асимметрическом металлокатализе диалкилфосфитов со стереогенными атомами фосфора в настоящий момент не имеется, а известные методы получения таких соединений не являются диастереоселективными и приводят к образованию сразу двух возможных P*-эпимеров. Проект направлен на создание новых асимметрических каталитических систем на базе P,N-хелатных и бис-хелатных палладиевых металлокомплексов с диалкилфосфитными лигандами, располагающими стереогенными атомами фосфора и, в некоторых случаях, азота. В том числе будет использован оригинальный подход, предусматривающий диастереоселективный автокаталитический гидролиз бициклоамидофосфитов (лигандов-предшественников) с образованием стереоиндивидуальных диалкилфосфитов непосредственно в составе комплексной частицы. В свою очередь, синтез самих бициклоамидофосфитов не предусматривает применения оснований и тригалогенидов фосфора. Синтетическая доступность и модульное строение заявленных в проекте лигандов делает их исключительно удобными объектами в процессе исследования феномена асимметрической индукции в реакциях, катализируемых комплексами переходных металлов. Актуальность выбора каталитических процессов определяется необходимостью всестороннего изучения асимметризующей способности новых лигандов и, соответственно, предусматривает использование как классических модельных реакций, так и процессов, характеризующихся сложностью в достижении высокой энантиоселективности. Итогом вовлечения новых палладиевых катализаторов в асимметрические превращения станет достижение в них не менее 90% ее при количественных величинах конверсии. Научная новизна проекта заключается в получении неизвестных ранее модульных P*,N-лигандов; новых путях диастереоселективного формирования P*-хиральных диалкилфосфитов; а также пионерском использовании диалкилфосфитов со стереогенными атомами фосфора (и в некоторых случаях азота) в асимметрическом палладиевом катализе.