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Permanent porous hydrogen-bonded frameworks with two types of Brønsted acid sites for heterogeneous asymmetric catalysis

布朗斯特德-洛瑞酸碱理论 对映体药物 催化作用 磷酸 化学 对映选择合成 沮丧的刘易斯对 氢键 组合化学 均相催化 有机化学 路易斯酸 分子
作者
Wei Gong,Dandan Chu,Hong Jiang,Xu Chen,Yong Cui,Yan Liu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:10 (1) 被引量:125
标识
DOI:10.1038/s41467-019-08416-6
摘要

The search for porous materials with strong Brønsted acid sites for challenging reactions has long been of significant interest, but it remains a formidable synthetic challenge. Here we demonstrate a cage extension strategy to construct chiral permanent porous hydrogen-bonded frameworks with strong Brønsted acid groups for heterogeneous asymmetric catalysis. We report the synthesis of two octahedral coordination cages using enantiopure 4,4',6,6'-tetra(benzoate) ligand of 1,1'-spirobiindane-7,7'-phosphoric acid and Ni4/Co4-p-tert-butylsulfonylcalix[4]arene clusters. Intercage hydrogen-bonds and hydrophobic interactions between tert-butyl groups direct the hierarchical assembly of the cages into a permanent porous material. The chiral phosphoric acid-containing frameworks can be high efficient and recyclable heterogeneous Brønsted acid catalysts for asymmetric [3+2] coupling of indoles with quinone monoimine and Friedel-Crafts alkylations of indole with aryl aldimines. The afforded enantioselectivities (up to 99.9% ee) surpass those of the homogeneous counterparts and compare favorably with those of the most enantioselective homogeneous phosphoric acid catalysts reported to date.
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