R-BINAP二氯化钌(RuCl₂[(R)-BINAP])是野依不对称氢化反应的核心催化剂,广泛应用于手性药物及精细化学品的合成。野依良治因在该领域的贡献获得2001年诺贝尔化学奖。本文介绍该催化剂的经典合成方法。
BINAP-Ru(II)催化剂根据配体不同主要分为三类:[RuX₂(BINAP)](X=Cl、Br、I)、[Ru(OAc)₂(BINAP)]和[RuCl₂(BINAP)(diamine)]。其中RuCl₂[(R)-BINAP]属于第一类,对β-酮酸酯等底物的氢化表现出优异的催化活性和对映选择性,产物ee值可达98%以上。
经典合成方法以[RuCl₂(benzene)]₂和(R)-BINAP为原料,在DMF溶剂中加热配位:
原料准备:所有操作需在严格无水无氧条件下进行(Ar或N₂保护),溶剂DMF需经分子筛干燥并脱气。
反应步骤:
向Schlenk管中加入[RuCl₂(benzene)]₂(0.261 mmol)和(R)-BINAP(0.548 mmol)
注入干燥脱气的DMF(9 mL)
于100°C搅拌反应10分钟,得到红棕色澄清溶液
减压浓缩(1 mm,50°C)后真空干燥,得红棕色固体产物
严格无水无氧:BINAP-Ru配合物在空气中极易被氧化,所有操作须在惰性气体保护下进行
温度控制:反应温度过高或时间过长易生成钌羰基配合物副产物
产物稳定性:干燥后的RuCl₂[(R)-BINAP]配合物应密封保存于惰性气氛中
该方法由Noyori团队建立,所得催化剂可直接用于β-酮酸酯等底物的不对称氢化反应。

(R)-BINAP二氯化钌的合成在严格无水无氧条件下进行,以[RuCl₂(benzene)]₂和(R)-BINAP为原料,在DMF中100°C短时反应后浓缩干燥得到红棕色固体催化剂。全程需惰性气体保护,避免氧化失活