Magnus Rueping (1972-) - 化合物定制合成网

有机催化的氢转移反应反应是由List和MacMillan几乎同时独立发现的，所使用的体系和得到的结果都几乎一模一样。List和MacMillan都将注意力集中在C=C的还原上，又有很多的后继工作，List还因此发展出了ACDC的概念，是一段很有趣的故事。氢键活化，特别是手性Bronsted酸作为催化剂。Magnus Rueping是近几年在有机催化领域崛起的新兴力量，2004年独立工作后，主要致力于手性Bronsted酸，特别是手性磷酸催化的反应，反应类型有氢转移，Streker，Mannich，周环反应，串联反应等。

关于氢键催化 Macmillan 小组有两个不错的总结。那只是学生在组seminar时的报告，不是很系统。这方面还是要看Jacobson的review，好像两篇，一篇是ACIE，一篇chemical review。Bronsted酸催化做的好的，我觉得还是List。Rueping基本上只做氢化(主要是C=N，或者含氮杂环。最近也开始做周环反应)，List做的反应要多很多，氢化（主要是C=C），环氧化，烯丙基化等等，而且结果也很好。最关键的是Rueping使用的手性磷酸和做的氢化反应，都不是他自己首先提出来的，这点很致命，他做的好，只会给别人增加credit。Anyway，作为一个年轻人能做到他这样已经很不错了。其实List也很年轻，只比他大四岁。

现在TRIP做得最好的应该是法兰克福的 Magnus Rueping了，2002年博士毕业，2002-2004 D.A. Evans 组的博士后，2004年独立，至今4年时间，已经37多篇文章了，一半是Angew。Magnus Rueping的工作我一直很关注，靠有机催化的氢化反应（虽然是List和MacMillan先提出的）起家的。有机催化的催化的氢化是我最关注的领域。

Bronsted酸催化的对映选择性的氢转移反应：有机催化的ketimine的还原，这又是一个将两个老idea相结合产生新idea典范。手性磷酸催化的反应是由两个日本人（Akiyama和Terada）几乎同时独立发现的，这个概念一出来，一堆人follow up，包括科大（以前成都有机所）的龚留柱和上海有机所的游书力。有了前面这些背景，Rueping就在思索，能不能用手性磷酸来催化不对称氢转移，还原C=N双键呢？

还可以从另外一个角度来看待这一问题的合理性，来看看大自然是怎么完成这一反应的。生物体内合成氨基酸是通过Amino Acid Dehydrogenases完成的，首先酮酸与氨水反应，生成imine，被Amino Acid Dehydrogenase的165位天冬氨酸残基质子化，然后再被NADH还原，就完成了氨基酸的合成。多么精巧的Bronsted酸催化的反应啊！如果要想模拟这一过程，就必须筛选合适的Bronsted酸和氢源。Rueping通过精心的筛选，首先实现了亚胺的非不对称的还原。他发现diphenylphosphate是最有效的Bronsted酸，而Hantzsch ester是最好的氢源（与NADH一样都是二氢吡啶类化合物）。

最后提一点，有机催化的氢转移反应的一个很大的缺点就是原子不经济，Hantzsch ester的分子量超过200，但只利用了2，而且其副产物要通过柱层析分离，非常不利于工业化。所以寻找一个更有效，原子经济的氢源很重要。如果能够实现分子氢的活化就更有意义了。

External links
Rueping Group Website
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按催化机理有机催化可大致分为：
a) enamine activation; 这一领域的大牛很多，像List，Barbas，Jorgensen等。
b) iminium activation; 这一领域主要以MacMillan马首是瞻。
c) SOMO activation；这一领域有MacMillan，Sibi等。
d) H-bonding activation; 这一领域又有很多的分支，以催化剂的结构划分，象thiourea (E. N. Jacobosen)；Chiral Bronsted Acid （T. Akiyama，M. Terada）；Oligopeptide （Scott Miller）；Modified Cinchona Alkaloids (Li Deng)等等。
Viresh H. Rawal 的TADDOL 和 BAMOL （属于single hydrogen-bonding) 催化的醛酮的HDA反应。其灵感最早来源于2000年一篇OL, 他们发现质子型溶剂HCCl3 能够有效的活化carbonyl，从而发生杂原子DA反应。基于这个发现，在之后他们详细的考察了各类质子溶剂的催化活性。结果发现二级醇有着最好的活化效果。接下来，要做的工作，自然是开发出一类手性的二级醇来尝试asymmetric catalytic Hetero-Diels-Alder反应了：他们先是利用已知的TADDOL来验证他们的这一想法，非常幸运，一下就取得了良好的不对称选择性，所以一篇Nature便诞生了！
e) Chiral Phase-Transfer Catalyst activation；Keiji Maruoka做的工作做最多。
f) N-Heterocyclic Carbenes activation; 这一分支活跃的人也很多，D. Enders; K. Suzuki; Karl Scheidt; Jeffrey Bode； Rovis等等。
除了以上还有一些小的分支，像Denmark的Lewis Base；史一安的chiral Ketone等等。

有机催化共价键活化的三种形式（imine，enamine，SOMO）,它们也是基于氨基活化的三种主要形式。还有第四种形式，即Jorgensen提出的dienamine活化，由于应用不广，这里就不做介绍，J Am Chem Soc 2006, 128, 12973

1. Enamine activation。催化剂与醛酮作用，形成烯胺中间体，然后与亲电试剂反应，亲电试剂可以是醛酮（Aldol反应），亚胺（Mannich反应），贫电子烯烃（Michael加成），偶氮化合物（氨基化），卤化试剂（卤化）等等。
2. Imine activation。催化剂与不饱和醛酮作用，形成亚胺中间体，然后与亲核试剂反应，亲核试剂可以是二烯体（D-A反应），Nitrone（3+2环加成），芳环（F-C反应），hantzsch酯（氢化）等等。
3. SOMO activation。催化剂与醛酮作用，形成烯胺中间体，接着被氧化剂夺取一个电子，生成正电荷自由基，然后与SOMOphile反应。SOMOphile可以是烯丙基硅醚（烯丙基化），烯醇硅醚（1，4二羰基化合物）等等。值得注意的是，这是一个偶极转换反应（Umplung）。羰基邻位本来是亲核的，正电荷自由基却是亲电的，烯丙基硅醚和烯醇硅醚都是典型的亲核试剂。

有机催化的最重要的limitation是没有新反应产生，所有的反应金属有机催化几乎都可以完成。另外反应的turnover比较低（相对于金属催化剂）。

有机催化共价键活化也有它致命的缺点就是反应必须得有醛酮参与，这也大大限制了有机催化的适用范围。所以发展新的活化机制也是非常必要的。

有机催化共价键活化需要醛酮，氢键活化有时不需要。亚胺的不对称氰化不需要酮，氢键催化类催化剂