CN116813659A - 一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与应用 - Google Patents

一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与应用 Download PDF

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CN116813659A CN202211728761.XA CN202211728761A CN116813659A CN 116813659 A CN116813659 A CN 116813659A CN 202211728761 A CN202211728761 A CN 202211728761A CN 116813659 A CN116813659 A CN 116813659A
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肖霄
姚伊萍
周海杰
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Abstract

本发明公开了一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与应用，手性芳基碘催化剂结构式如式(12)或式(14)所示，其中R1选自硅基保护基，R2选自甲基、三氟甲基、甲酯或乙酯；R3选自乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、叔丁基乙酰基、苯甲酰基、取代苯甲酰基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10和R11各自选自烷烃、苯基或取代苯基，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；本发明的催化剂实现不对称有机催化具有高对映选择性、价格低廉、毒性低等优点。

Description

一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与 应用
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与应用。
背景技术
高价碘化物具有独特的金属性质，在有机合成中，它本身是一种多用途、低毒、易处理、稳定且对环境无害的氧化剂，从而在相同的条件下，甚至在某些情况下比各种过渡金属的效率更高，实现了大量重要骨架的“类金属”氧化转化。在这方面，利用这些手性有机碘化物的不对称反应已成为最先进的技术，在现代有机合成中具有高度的适用性和通用性。因为与金属催化和酶催化氧化相比，在这类方法中在相关过渡态实现高立体选择性是困难的。过去十年来见证了对映选择性高价碘化物催化在不对称有机催化氧化中的巨大进步，这已被证明是一个具有挑战性的领域，因此，开发高效的手性有机碘催化剂以实现各种不对称转化并获得对映体结构仍然是非常需要。
在结构上，所报道的催化剂上提供的手性源仅具有一个手性中心，这可能会降低催化剂手性环境的丰富性和可调谐性，从而抑制其合成多样性和反应活性。因此，设计和合成一种具有易得性、高反应性和可回收性的新的构象柔性催化剂库具有重要意义。
发明内容
本发明克服了传统构建手性芳基碘催化剂诸多缺点，创新性地发展一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂及其合成方法与应用。
一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂，其结构式如式(12)或式(14)所示，
其中R1选自硅基保护基，硅基保护基为三甲基硅基、三乙基硅基、三乙丙基硅基、二乙基异丙基硅基、二甲基叔丁基硅基、叔丁基二甲基硅基、叔丁基二苯基硅基；R2选自甲基、三氟甲基、甲酯或乙酯；R3选自乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、叔丁基乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10和R11各自独立地选自烷烃、苯基或取代苯基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基。
一种手性芳基碘催化剂的合成方法，包括如下步骤：
1)式(1)所示D-苏氨酸经过酯化并保护氨基生成如式(2)所示的中间体，如式(2)所示的中间体和还原剂加入溶剂中，反应得到如式(3)所示的中间体；
2)将式(3)所示的中间体在碱的作用下与硅基保护基于溶剂中反应生成如式(4)所示的中间体；
3)将式(4)所示的中间体在咪唑和三乙胺的作用下与氯化亚砜在溶剂中反应生成如式(5)所示的中间体；
4)将式(5)所示的中间体在高碘酸钠和水合三氯化钌的作用下于溶剂中氧化生成如式(6)所示的中间体；
5)将式(6)所示中间体和式(7)所示2-碘苯二酚衍生物在氢化钠的作用下于溶剂中反应生成式(8)所示的中间体；
6)将式(8)所示中间体在四丁基氟化铵的作用下于溶剂中脱去硅基保护基生成式(9)所示的中间体；
7)将式(9)所示中间体在三乙胺的作用下与酰氯于溶剂中反应生成式(10)所示的中间体；
8)将式(8)或式(10)所示中间体在三氟乙酸的作用下于溶剂中脱去保护基分别生成式(11)或式(13)所示的中间体；
9)将式(11)或式(13)所示中间体在三乙胺的作用下与酰氯、磺酰胺、异氰酸酯或异硫氰酸酯于溶剂中反应分别生成式(12)或式(14)所示手性芳基碘催化剂；
反应过程如下：
其中R1选自硅基保护基，硅基保护基为三甲基硅基、三乙基硅基、三乙丙基硅基、二乙基异丙基硅基、二甲基叔丁基硅基、叔丁基二甲基硅基或叔丁基二苯基硅基；R2选自甲基、三氟甲基、甲酯或乙酯；R3选自乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、叔丁基乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10和R11各自独立地选自烷烃、苯基或取代苯基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基。
进一步地，步骤1)中所述还原剂为硼氢化钠、氢化铝锂或二异丁基氢化铝，溶剂为甲醇或乙醇，所述还原剂的用量为式(2)所示中间体的1.0-10.0当量，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-7h。
进一步地，步骤2)中所述的羟基保护基为硅基保护基，其中硅基保护基来源为三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三乙丙基氯硅烷、二乙基异丙基氯硅烷、二甲基叔丁基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷和叔丁基二苯基氯硅烷，所述硅基保护基的用量为式(3)所示中间体的1.0-5.0当量；所述咪唑的用量为式(3)所示中间体的1.0-5.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-5h。
进一步地，步骤3)中氯化亚砜的用量为式(4)所示中间体的1.0-5.0当量；咪唑的用量为式(4)所示中间体的1.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(4)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-70-0℃，反应时间为2-5h。
进一步地，步骤4)所述的高碘酸钠的用量为式(5)所示中间体的1.0-5.0当量；水合三氯化钌的用量为式(5)所示中间体的1-30mol％；溶剂为乙腈和水或二氯甲烷和水，所述溶剂的用量为5:6，反应温度为0-30℃，反应时间为2-6h。
进一步地，步骤5)中式(6)所示中间体的用量为式(7)所示2-碘苯二酚衍生物的2.0-10.0当量；氢化钠的用量为式(7)所示2-碘苯二酚衍生物的2.0-10.0当量；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或N,N-二甲基苯胺，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-6h。
进一步地，步骤6)中所述四丁基氟化铵的用量为式(8)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或N,N-二甲基苯胺，反应温度为0-30℃，反应时间为2-6h；步骤7)中所述酰氯用量为式(9)所示中间体的2.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(9)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为1-4h。
进一步地，步骤8)中所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，三氟乙酸和溶剂的用量为1:3-1:10，反应温度为0-30℃，反应时间为1-5h，步骤9)中所述酰氯、磺酰胺、异氰酸酯或异硫氰酸酯的用量为式(11)或式(13)所示中间体的2.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(11)或式(13)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为1-4h。
一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂的应用，具体为手性芳基碘催化剂通过分子内的氧化内酯化、醚化、酰胺化、芳基化反应，对映选择性地合成了γ-丁内酯、色满环、异色满环、噁唑烷酮、哌啶、吡咯烷、氮杂环丙烷。
本发明的应用：
本发明公开的以D-苏氨酸为手性源的催化剂可以应用于催化为以式(15)、式(17)和式(19)所示1-萘酚衍生物，经过一步反应对应生成式(16)、式(18)和式(20)所示的产物，也可以应用于式(21)所示的丙二酰胺衍生物，经过一步反应生成式(22)所示的产物。
本发明的有益效果在于：
1)采用D-苏氨酸为手性源，克服现有技术只有一个手性中心的弊端，设计并合成了具有高催化活性的高价碘催化剂；
2)本发明的化合物制备实现了克级规模反应，具有实用性，具有广泛应用前景，适于工业化规模生产；
3)本发明反应高效，收率高，制备简单、稳定、并且无刺激性气味，反应条件温和。
4)本发明公开的催化剂具有良好的催化作用，具有高产率和高立体选择性的优点，为手性杂环化合物的合成提供了有效途径。
具体实施方式
下面结合以下具体实施例对本发明作进一步地详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。以下实施例所给出的数据包括具体操作和反应条件及产物，产物纯度通过核磁鉴定。
一种以D-苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂的合成反应，反应过程如下：
实施例1
(4S,5R)-4-((叔丁基二苯基硅氧基)甲基)-5-甲基-1,2,3-氧杂噻唑烷-3-羧酸叔丁酯-2,2-二氧化物合成：
在圆底烧瓶中加入硼氢化钠(11.4g,300mmol,3.0equiv.)和甲醇(100mL)，按着在0℃的条件下滴加溶于200mL甲醇中的(叔丁氧羰基)-D-苏氨酸甲酯(23.3g,100mmol,1.0equiv.)反应2h后，旋干甲醇，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，得到粗产物3(12.3g)。
在圆底烧瓶中加入(2S,3S)-1,3-二羟基丁烷-2-氨基甲酸叔丁酯(3)(12.3g,60mmol,1.0equiv.)，咪唑(4.9g,72mmol,1.2equiv.)和二氯甲烷(200mL)，按着在0℃的条件下滴加叔丁基二苯基氯硅烷(18.2g,66mmol,1.1equiv.)反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，得到粗产物4a(25.3g)。
在氮气保护下，往三口烧瓶管中加入步骤2)所得粗产物叔丁基((2S,3S)-1-(叔丁基二苯基硅氧基)-3-羟基丁烷)-2-氨基甲酸叔丁酯叔丁基(4a)(25.3g)，咪唑(11.6g,171.0mmol,3.0equiv.)和二氯甲烷(200mL)，按着在-40℃的条件下滴加三乙胺(13.8g,136.8mmol,2.4equiv)，滴加完毕后继续滴加二氯亚砜(8.1g,68.4mmol,1.2equiv.)。反应了4h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，得到粗产物5a(25.1g)。
在氮气保护下，往三口烧瓶管中加入步骤3)所得粗产物(4S,5R)-4-((叔丁基二苯基硅基)氧基)甲基)-5-甲基-1,2,3-氧杂噻唑烷-3-羧酸叔丁酯-2-氧化物(5a)(25.1g)溶于乙腈和水中(5:6)(220mL)，依次加入三氯化钌三水合物(106.4mg,1mo1％)，高碘酸钠(12.2g,56.4mmol,1.1equiv.)，反应4h，用乙酸乙酯萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化后得到6a，共22.5g(洗脱剂极：PE:EA 10:1)，四步产率44.6％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.60(t,J＝1.2Hz,2H),7.57(q,J＝1.1Hz,2H),7.40-7.34(m,4H),7.32-7.27(m,2H),5.42-5.37(m,1H),3.73-3.68(m,1H),3.65-3.63(m,1H),3.63-3.61(m,1H),1.43(d,J＝6.9Hz,12H),1.05(s,9H).13CNMR(100MHz,CDCl3):δ153.1,133.4,132.2,129.5,128.7,81.6,78.9,69.4,57.7,28.3,26.8,18.3,16.5.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C25H35NO6SSi505.1954；Found 505.1948；
实施例2
二叔丁基((2S,2'S,3R,3'R)-(((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-((叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))二氨基甲酸酯合成：
氮气氛围下，在干燥的三口烧瓶中加入2-碘苯-1,3-二酚(7a)(2.4g,10.0mmol,1.0equiv.)和无水DMF(50mL)，接着在0℃下加入氢化钠(552.0mg,23.0mmol,2.3equiv.),搅拌0.5h后，加入溶于80mL无水DMF中的(4S,5R)-4-((叔丁基二苯基硅氧基)甲基)-5-甲基-1,2,3-氧杂噻唑烷-3-羧酸叔丁酯-2,2-二氧化物(6a)(12.6g,25mmol,2.5equiv.)反应2h后，用稀盐酸淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物8a(8.9g,82％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.54(d,J＝7.0Hz,4H),7.45(d,J＝7.0Hz,4H),7.33–7.22(m,8H),7.19–7.13(m,5H),7.06(t,J＝8.2Hz,1H),6.32(d,J＝8.2Hz,2H),4.82(d,J＝9.3Hz,2H),4.59–4.44(m,2H),4.02(dd,J＝10.9,3.9Hz,2H),3.88(m,2H),3.80(m,2H),1.35(s,18H),1.26(d,J＝5.9Hz,6H),0.92(s,18H).13CNMR(100MHz,CDCl3):δ157.9,155.8,135.7,133.4,133.0,129.9,129.8,129.7,127.9,127.8,105.7,81.3,79.5,77.4,74.8,62.8,56.3,28.5,27.0,19.3,16.6.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C56H75IN2O8Si21086.4107；Found 1086.4123；
实施例3
(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(2-(叔丁氧羰基)氨基)丁烷-3,1-二基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)合成：
氮气氛围下，在干燥的圆底烧瓶中加入二叔丁基((2S,2'S,3R,3'R)-(((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-((叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))二氨基甲酸酯(8a)(5.4g,5.0mmol,1.0equiv.)和无水THF(50mL)，接着在20℃下加入四丁基氟化铵(3.9g,15.0mmol,3.0equiv.)，反应3h后，用水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，得到粗产物9a(2.9g)。
氮气氛围下，在干燥的三口烧瓶中加入二叔丁基(2S,2'S,3R,3'R)-(((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基))双(1-羟基丁烷-3,2-二基))二氨基甲酸酯(9a)(2.9g,4.75mmol,1.0equiv.)，三乙胺(1.2g,11.9mmol,2.5equiv.)和无水DCM(50mL)，接着在0℃下加入2,4,6-三甲基苯甲酰氯(1.9g,10.5mmol,2.2equiv.)，反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下除去溶剂后，柱层析纯化后得到产物10a(3.0g)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)，两步收率66.5％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.29(t,J＝7.7Hz,1H),6.84(s,4H),6.43(d,J＝7.7Hz,2H),5.27(d,J＝8.4Hz,2H),4.69-4.58(m,2H),4.50(dd,J＝10.8,4.2Hz,2H),4.38-4.26(m,4H),2.30(d,J＝0.6Hz,6H),2.27(s,12H),1.48(s,18H),1.38(d,J＝2.1Hz,3H),1.36(d,J＝1.7Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ166.6,156.6,156.3,139.9,135.3,132.6,129.8,129.4,129.1,128.2,,128.0,109.3,78.7,73.6,73.3,62.6,54.8,28.3,21.2,19.1,16.9.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C44H59IN2O10902.3214；Found 902.3205；
实施例4
2-碘-1,3-亚苯基双氧基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)合成：
氮气氛围下，在干燥的圆底烧瓶中加入(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(2-(叔丁氧羰基)氨基)丁烷-3,1-二基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)(10a)(2.7g,3.0mmol,1.0equiv.)和无水DCM(10mL)，接着在室温下加入三氟乙酸(3.4g,30.0mmol,10.0equiv.),反应2h后，用碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产13a(2.0g,95％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.24(t,J＝8.0Hz,1H),6.86(s,4H),6.43(d,J＝7.7Hz,2H),4.56(dd,J＝12.3,4.7Hz,2H),4.29(dd,J＝12.4,4.6Hz,2H),3.67-3.59(m,4H),3.44(t,J＝7.2Hz,2H),2.87(t,J＝7.1Hz,2H),2.28(d,J＝12.1Hz,18H),1.36(dd,J＝4.9,1.8Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ166.6,156.7,140.5,135.3,131.9,129.3,129.1,129.0,128.6,128.4,110.5,76.6,74.3,63.7,55.1,21.3,19.1,16.1.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C34H43IN2O6702.2166；Found 702.2163；
实施例5
(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)合成：
氮气氛围下，在干燥的圆底烧瓶中加入二叔丁基((2S,2'S,3R,3'R)-(((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-((叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))二氨基甲酸酯(8a)(5.4g,5.0mmol,1.0equiv.)和无水DCM(15mL)，接着在室温下加入三氟乙酸(5.7g,50.0mmol,10.0equiv.),反应2h后，用碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产11a(4.2g,94％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.69-7.65(m,4H),7.64-7.61(m,4H),7.39(d,J＝7.3Hz,5H),7.33(dd,J＝7.8,6.4Hz,5H),7.15(t,J＝8.2Hz,1H),6.44(d,J＝8.3Hz,2H),4.66-4.41(m,2H),3.83(m,4H),3.25-3.11(m,2H),1.72(s,6H),1.31(d,J＝6.2Hz,6H),1.06(s,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.7,135.6,135.5,133.3,133.2,129.7,129.7,129.5,127.7,127.7,106.0 81.6,76.0,65.3,56.5,26.9,19.2,15.0.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C46H59IN2O4Si2886.3058；Found 886.3063；
实施例6
N,N'-(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))双(2,2-二甲基丙酰胺)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)(11a)(886.3mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加tBuCOCl(265.3mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产12a(980.6mg,93％)(洗脱剂极性：PE:EA6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.68–7.58(m,4H),7.54–7.48(m,4H),7.41(d,J＝7.2Hz,2H),7.39–7.30(m,6H),7.24(t,J＝7.5Hz,4H),7.15(t,J＝8.2Hz,1H),6.43(d,J＝8.3Hz,2H),6.18(d,J＝8.6Hz,2H),4.64(t,J＝6.4Hz,2H),4.35–4.18(m,4H),3.84(dd,J＝10.3,3.3Hz,2H),1.36(d,J＝6.3Hz,6H),1.15(s,18H),1.02(s,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3)178.2,158.3,135.7,135.6,133.06,132.7,130.0,129.9,128.0,127.9,106.0,81.1,74.8,62.3,54.6,38.9,27.6,26.9,19.3,16.8.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd forC56H75IN2O6Si2 1055.4287；Found1055.4289；
实施例7
N,N'-(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))双(2,4,6-三甲基苯甲酰胺)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)(11a)(886.3mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加MesCOCl(401.8mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物12b(1205.3mg,87％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.55(d,J＝7.1Hz,4H),7.46(d,J＝7.1Hz,4H),7.32(t,J＝7.3Hz,2H),7.25(q,J＝7.3Hz,6H),7.15(dd,J＝13.6,6.2Hz,4H),7.09(t,J＝8.2Hz,1H),6.74(s,4H),6.35(d,J＝8.3Hz,2H),5.93(d,J＝8.6Hz,2H),4.79–4.67(m,2H),4.51–4.36(m,2H),4.20(dd,J＝10.7,5.5Hz,2H),3.95(dd,J＝10.7,3.1Hz,2H),2.19(s,6H),2.08(s,12H),1.35(d,J＝6.2Hz,6H),0.94(s,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.6,157.8,138.6,135.7,135.7,134.8,134.3,133.1,132.8,130.0,129.9,128.4,128.0,128.0,105.8,81.4,77.5,74.4,62.5,55.6,27.0,21.3,19.3,19.3,16.7.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C66H79IN2O6Si2 1179.4600；Found 1179.4610.
实施例8
N,N'-(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))双(4-硝基苯甲酰胺)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)(11a)(886.3mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加4-硝基苯甲酰氯(408.2mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物12c(1065.9mg,90％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.25(d,J＝8.7Hz,4H),7.77(d,J＝8.6Hz,4H),7.62(d,J＝7.6Hz,4H),7.55(d,J＝7.5Hz,4H),7.42(dd,J＝14.2,6.9Hz,2H),7.39–7.30(m,6H),7.26(dd,J＝8.6,6.2Hz,4H),7.17(t,J＝8.2Hz,1H),6.55(t,J＝10.0Hz,2H),6.45(d,J＝8.3Hz,2H),4.82–4.62(m,2H),4.54(m,2H),4.32(dd,J＝10.6,5.8Hz,2H),4.08(dd,J＝10.6,3.6Hz,2H),1.44(d,J＝6.3Hz,6H),1.02(s,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.2,158.1,149.7,140.0,135.8,135.7,133.2,132.8,130.2,130.1,128.3,128.1,128.0,123.9,106.3,81.2,75.4,62.2,55.7,27.0,19.4,17.0.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcdfor C60H65IN4O10Si2 1185.3362；Found 1185.3370.
实施例9
N,N'-(2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双((2,4,6-三甲基苯甲酰胺基)丁烷-3,2-二基))双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基双氧基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)(13a)(702.2mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加2,4,6-三甲基苯甲酰氯(408.2mg,2.2mmol,2.2equiv.)，反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物14a(825.4mg,83％)(洗脱剂极性：PE:EA＝6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.20(t,J＝8.2Hz,1H),6.81(s,4H),6.77(s,4H),6.45(d,J＝8.3Hz,2H),6.13(d,J＝6.7Hz,2H),4.86(m,2H),4.72(m,6H),2.26(s,6H),2.24(s,18H),2.11(s,12H),1.52(d,J＝5.9Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.5,170.0,157.7,139.7,138.8,135.5,134.4,134.2,130.5,130.1,128.6,128.4,106.5,81.7,77.4,75.8,63.3,52.8,21.3,21.2,20.1,19.1,16.9.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C54H63IN2O8995.3707；Found 995.3701.
实施例10
(2S,2'S,3R,3'R)-(2-碘-1,3-亚苯基)双氧基)双(2-(间甲苯基)脲基丁烷-3,1-二基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基双氧基)双(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)(13a)(702.2mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加间甲基苯异氰酸酯(292.9mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物14b(813.4mg,84％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.13(t,J＝8.3Hz,1H),7.07(t,J＝7.8Hz,2H),6.94(d,J＝13.1Hz,2H),6.90(d,J＝8.1Hz,2H),6.86–6.81(m,2H),6.80(s,4H),6.68(s,2H),6.41(d,J＝8.4Hz,2H),5.54(d,J＝8.2Hz,2H),4.88(dd,J＝11.6,8.0Hz,2H),4.62(dd,J＝11.2,3.4Hz,4H),4.43(m,2H),2.25(s,6H),2.21(d,J＝2.9Hz,18H),1.42(d,J＝6.3Hz,6H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.5,157.8,155.3,139.7,139.3,138.1,135.4,130.6,130.0,129.2,128.6,124.9,121.8,118.1,106.8,81.6,76.5,63.6,54.0,21.5,21.3,19.9,16.8.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C50H57IN4O8 969.3299；Found 969.3304.
实施例11
N,N'-((2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))双(4-甲基苯磺酰胺)合成：
/>
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)(11a)(886.3mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加对甲苯磺酰氯(419.4mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物12d(931.6mg,78％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66(d,J＝8.3Hz,4H),7.46–7.39(m,6H),7.36–7.27(m,10H),7.15(dd,J＝11.9,7.7Hz,8H),7.11(s,1H),6.37(d,J＝8.3Hz,2H),5.10(d,J＝8.5Hz,2H),4.62(t,J＝6.7Hz,2H),4.04(dd,J＝10.5,2.9Hz,2H),3.48(t,J＝4.0Hz,2H),3.29(dd,J＝10.5,3.9Hz,2H),2.38(s,6H),1.48(d,J＝6.1Hz,6H),0.95(s,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.3,143.5,137.6,135.6,135.5,132.7,132.2,123.0,129.9,129.8,127.9,127.1,127.0,105.5,80.9,77.4,73.1,61.5,58.9,26.9,21.7,19.3,16.6.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C60H71IN2O8S2Si21195.3313；Found 1195.3319.
实施例12
N,N'-((2S,2'S,3R,3'R)-((2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-3,2-二基))双(4-甲基苯磺酰胺)合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入(2S,2'S,3R,3'R)-3,3'-(2-碘-1,3-亚苯基)双(氧基)双(1-(叔丁基二苯基硅基)氧基)丁烷-2-胺)(11a)(886.3mg,1.0mmol,1.0equiv.),三乙胺(252.8mg,2.5mmol,2.5equiv.)和无水DCM(2.0mL)，接着在0℃下滴加异硫氰酸苯酯(297.4mg,2.2mmol,2.2equiv.),反应2h后，用水淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物12e(884.1mg,73％)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.13–7.93(m,2H),7.54–7.46(m,4H),7.43–7.36(m,6H),7.35–7.28(m,10H),7.18(t,J＝7.5Hz,4H),7.14(d,J＝8.3Hz,1H),7.07(d,J＝7.7Hz,4H),6.53(d,J＝8.7Hz,2H),6.42(d,J＝8.4Hz,2H),4.97(s,2H),4.80(t,J＝6.2Hz,2H),4.15(dd,J＝10.6,5.2Hz,2H),3.91(dd,J＝10.6,3.8Hz,2H),1.48(d,J＝6.3Hz,6H),0.88(s,18H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ180.5,157.8,135.6,135.6,132.8,132.5,130.5,129.9,129.9,129.8,127.9,127.9,127.6,125.3,105.5,77.4,74.3,61.8,60.7,26.8,19.2,16.8.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C60H69IN4O4S2Si21157.3422；Found 1157.3423.
实施例13
(S)-4'-乙基-3,4-二氢-1'H,5H-螺[呋喃-2,2'-萘]-1',5-二酮合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入3-(4-乙基-1-羟基萘-2-基)丙酸(15)(48.2mg,0.2mmol,1.0equiv.),催化剂12b(35.4mg,0.03mmol,15mol％),间氯过氧苯甲酸(52.0mg,0.3mmol,1.5equiv.)和无水DCM(10.0mL)，接着在-20℃下滴加无水乙醇(46.1mg,1.0mmol,5.0equiv.),反应24h后，用碳酸氢钠溶液和硫代硫酸钠溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物16(34.9mg,72％，-94％ee)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.02(dd,J＝7.7,1.5Hz,1H),7.66(td,J＝7.7,1.5Hz,1H),7.45(d,J＝7.9Hz,1H),7.40(td,J＝7.5,1.1Hz,1H),5.98(d,J＝1.5Hz,1H),2.86(m,1H),2.62–2.55(m,2H),2.54(m,1H),2.39(m,1H),2.16(m,1H),1.23(t,J＝7.4Hz,3H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ197.0,176.7,138.3,137.5,135.6,128.6,128.1,127.6,127.2,124.4,83.9,31.6,26.9,25.1,12.4.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd forC15H14O3243.1021；Found 243.1017.
Optical Rotation:[α]25 D-161.3(c＝1.0,CHCl3).
实施例14
(S)-4'-苄基-3,4-二氢-1'H,5H-螺[呋喃-2,2'-萘]-1',5-二酮合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入3-(4-苄基-1-羟基萘-2-基)丙酸(17)(61.2mg,0.2mmol,1.0equiv.),催化剂12b(35.4mg,0.03mmol,15mol％),间氯过氧苯甲酸(52.0mg,0.3mmol,1.5equiv.)和无水DCM(10.0mL)，接着在-20℃下滴加无水乙醇(46.1mg,1.0mmol,5.0equiv.),反应24h后，用碳酸氢钠溶液和硫代硫酸钠溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物18(51.1mg,84％，-96％ee)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.04(dd,J＝7.7,1.5Hz,1H),7.59(td,J＝7.7,1.5Hz,1H),7.45–7.35(m,2H),7.36–7.29(m,2H),7.30–7.21(m,3H),5.90(d,J＝1.4Hz,1H),3.89(s,2H),2.87(m,1H),2.56(m,1H),2.44(m,1H),2.17(m,1H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ196.7,176.6,137.5,137.2,135.9,135.6,130.9,128.9,128.9,128.8,128.1,127.7,126.9,125.2,83.8,38.8,31.6,26.8.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C20H16O3305.1178；Found 305.1176.
Optical Rotation:[α]25 D-102.5(c＝1.0,CHCl3).
实施例15
(S)-1-甲基-1'H-螺[二氢吲哚-3,2'-萘]-1',2-二酮合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入1-羟基-N-甲基-N-苯基-2-萘酰胺(19)(55.4mg,0.2mmol,1.0equiv.),催化剂10c(35.3mg,0.03mmol,15mol％)，间氯过氧苯甲酸(45.1mg,0.26mmol,1.3equiv.)，水(36mg,2.0mmol,10.0equiv.)和硝基甲烷(3.0mL)，接着在-10℃下滴加三氟乙醇(1000.4mg,10.0mmol,50.0equiv.),反应72h后，用碳酸氢钠溶液和硫代硫酸钠溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物20(31.4mg,57％，91％ee)(洗脱剂极性：PE:EA 2:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99(d,J＝7.7Hz,1H),7.68-7.61(m,1H),7.44-7.30(m,3H),7.03-6.88(m,4H),6.03(d,J＝9.6Hz,1H),3.29(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ194.1,172.8,144.9,138.3,135.4,129.4,129.3,128.7,128.7,128.4,128.1,127.8,123.5,123.1,109.0,64.5,27.0.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd for C18H13N2O2276.1025；Found276.1020.
Optical Rotation:[α]25 D-4.2(c＝1,CHCl3).
实施例16
(S)-1,1'-二甲基-3,3'-螺二[二氢吲哚]-2,2'-二酮合成：
氮气氛围下，在干燥的schlenk管中加入N,N'-二甲基-N,N'-二苯基丙二酰胺(21)(56.4mg,0.2mmol,1.0equiv.),催化剂12a(31.6mg,0.03mmol,15mol％)，间氯过氧苯甲酸(90.1mg,0.52mmol,2.6equiv.)，水(10.8mg,0.6mmol,3.0equiv.)和硝基甲烷(3.0mL)，接着在-10℃下滴加三氟乙酸(68.4mg,0.6mmol,3.0equiv.)，反应72h后，用碳酸氢钠溶液和硫代硫酸钠溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取，分离有机相，减压条件下去除溶剂后，柱层析纯化得到产物22(37.8mg,68％，89％ee)(洗脱剂极性：PE:EA 6:1)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38(t,J＝7.6Hz,2H),7.04(t,J＝7.6Hz,2H),6.96(d,J＝7.8Hz,2H),6.88(d,J＝7.4Hz,2H),3.30(s,6H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.2,145.4,129.6,127.9,123.9,123.3,108.8,62.3,27.0.HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+Calcd forC17H14N2O2 279.1134；Found 279.1130.
Optical Rotation:[α]25 D-71(c＝0.5,CHCl3).

Claims (10)

1.一种以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂，其特征在于，其结构式如式(12)或式(14)所示，
其中R1选自硅基保护基，硅基保护基为三甲基硅基、三乙基硅基、三乙丙基硅基、二乙基异丙基硅基、二甲基叔丁基硅基、叔丁基二甲基硅基、叔丁基二苯基硅基；R2选自甲基、三氟甲基、甲酯或乙酯；R3选自乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、叔丁基乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10和R11各自独立地选自烷烃、苯基或取代苯基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基。
2.一种如权利要求1所述的手性芳基碘催化剂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)式(1)所示D-苏氨酸经过酯化并保护氨基生成如式(2)所示的中间体，如式(2)所示的中间体和还原剂加入溶剂中，反应得到如式(3)所示的中间体；
2)将式(3)所示的中间体在碱的作用下与硅基保护基于溶剂中反应生成如式(4)所示的中间体；
3)将式(4)所示的中间体在咪唑和三乙胺的作用下与氯化亚砜在溶剂中反应生成如式(5)所示的中间体；
4)将式(5)所示的中间体在高碘酸钠和水合三氯化钌的作用下于溶剂中氧化生成如式(6)所示的中间体；
5)将式(6)所示中间体和式(7)所示2-碘苯二酚衍生物在氢化钠的作用下于溶剂中反应生成式(8)所示的中间体；
6)将式(8)所示中间体在四丁基氟化铵的作用下于溶剂中脱去硅基保护基生成式(9)所示的中间体；
7)将式(9)所示中间体在三乙胺的作用下与酰氯于溶剂中反应生成式(10)所示的中间体；
8)将式(8)或式(10)所示中间体在三氟乙酸的作用下于溶剂中脱去保护基分别生成式(11)或式(13)所示的中间体；
9)将式(11)或式(13)所示中间体在三乙胺的作用下与酰氯、磺酰胺、异氰酸酯或异硫氰酸酯于溶剂中反应分别生成式(12)或式(14)所示手性芳基碘催化剂；
反应过程如下：
其中R1选自硅基保护基，硅基保护基为三甲基硅基、三乙基硅基、三乙丙基硅基、二乙基异丙基硅基、二甲基叔丁基硅基、叔丁基二甲基硅基或叔丁基二苯基硅基；R2选自甲基、三氟甲基、甲酯或乙酯；R3选自乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、叔丁基乙酰基、苯甲酰基或取代苯甲酰基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基；R4，R5，R6，R7，R8，R9，R10和R11各自独立地选自烷烃、苯基或取代苯基，取代苯基上的取代基为单取代或多取代，取代基为甲基、甲氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、乙基、异丙基、叔丁基、卤素或硝基。
3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述还原剂为硼氢化钠、氢化铝锂或二异丁基氢化铝，溶剂为甲醇或乙醇，所述还原剂的用量为式(2)所示中间体的1.0-10.0当量，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-7h。
4.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤2)中所述的羟基保护基为硅基保护基，其中硅基保护基来源为三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三乙丙基氯硅烷、二乙基异丙基氯硅烷、二甲基叔丁基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷和叔丁基二苯基氯硅烷，所述硅基保护基的用量为式(3)所示中间体的1.0-5.0当量；所述咪唑的用量为式(3)所示中间体的1.0-5.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-5h。
5.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤3)中氯化亚砜的用量为式(4)所示中间体的1.0-5.0当量；咪唑的用量为式(4)所示中间体的1.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(4)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-70-0℃，反应时间为2-5h。
6.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤4)所述的高碘酸钠的用量为式(5)所示中间体的1.0-5.0当量；水合三氯化钌的用量为式(5)所示中间体的1-30mol％；溶剂为乙腈和水或二氯甲烷和水，所述溶剂的用量为5:6，反应温度为0-30℃，反应时间为2-6h。
7.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤5)中式(6)所示中间体的用量为式(7)所示2-碘苯二酚衍生物的2.0-10.0当量；氢化钠的用量为式(7)所示2-碘苯二酚衍生物的2.0-10.0当量；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或N,N-二甲基苯胺，反应温度为-20-0℃，反应时间为2-6h。
8.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤6)中所述四丁基氟化铵的用量为式(8)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或N,N-二甲基苯胺，反应温度为0-30℃，反应时间为2-6h；步骤7)中所述酰氯用量为式(9)所示中间体的2.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(9)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为1-4h。
9.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤8)中所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，三氟乙酸和溶剂的用量为1:3-1:10，反应温度为0-30℃，反应时间为1-5h，步骤9)中所述酰氯、磺酰胺、异氰酸酯或异硫氰酸酯的用量为式(11)或式(13)所示中间体的2.0-10.0当量；三乙胺的用量为式(11)或式(13)所示中间体的2.0-10.0当量；所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿，反应温度为-20-0℃，反应时间为1-4h。
10.一种如权利要求1所述的以苏氨酸为手性源的手性芳基碘催化剂的应用，其特征在于，具体为手性芳基碘催化剂通过分子内的氧化内酯化、醚化、酰胺化、芳基化反应，对映选择性地合成了γ-丁内酯、色满环、异色满环、噁唑烷酮、哌啶、吡咯烷、氮杂环丙烷。
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