金属络合物不对称催化硫醚氧化研究现状
金属膦配位化合物在不对称催化反应中的应用
２ 手 性催化 剂一 属膦 配位 化合物 金
２１ 金属 膦配 位化 合物 的分 类 ．
手 性催 化 剂 由两 部分 组 成 ： 性 配 体 和 中心 过 手
渡金属。 手性膦配体的分类 ， 按磷原子的个数分 ， 主 要有 手 性 单 膦 配 体 、 膦 配 体 和 多 膦 配 体 ， 手 性 双 其 可在 磷 原 子 上 ， 可在 侧 链 的某 一 个 原 子 上 ， 两 也 或 者 皆有手性 ， 或整个分子具有手性 。因与磷原子相 连 的原 子 的种类 不 同 ， 性 膦 配体 也 可分 为 碳膦 配 手
３ ４
天
津
化
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２０ ０ ７年 ９月
成高相对分子量及高摩尔旋光度 的等规聚合物 。 钌 与手 性膦 配 体还 在不 对 称 硼氢 化 、 对称 烷 基 化及 不
Ｈｃ ｅｋ偶联 反应 中均 有广 泛 的应 用 ， 在其 它 的反 应如 Ｐ ｕｏ ｈｎ 应 、ｕｕ ｉ 应 、不对 称 扩 杂 环反 ａｓｎ Ｋ ａｄ反 Ｓｚｋ反
钌与手性膦 配体形成 的络合 物在不对称催化 反应 中得 到 了广 泛 的应用 ， 手 性膦 配 体在 不 对 称 钌 聚合反应 中的应用 主要是烯烃和一氧化碳 的不对 称共聚 ， 聚合的立体选择性几乎达到 １０ 并能生 ０ ％，
收稿 日期 ：０ ７ ０ — ５ ２ ０ — ２ ０
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是手 ｌ膦 配体 的设计 和合成 ， 生 成为 研究 热点 。 迄今 为
体、 氧膦配体和氮膦 配体 。通常作配体 中心原子 的
金属有 ： 、 钯、 、 、 钛、 钌 铑、 铬 镍 镁、 铜等多种金属。 ２２ 金 属膦 配体 化合 物 的研 究及应 用 ＿ 在 此 主要 介 绍 钯 、 、 、 为 配体 中心 原子 的 铑 钌 铬
不对称催化反应机理研究
不对称催化反应机理研究近年来，不对称催化反应机理研究引起了越来越多的学者和研究人员的关注。
不对称催化反应是有机合成领域中一类非常重要的反应，能够合成具有高立体选择性和高化学纯度的药物、天然产物和合成材料等，对于加快化学合成的速度和降低成本具有重要意义。
不对称催化反应中，手性配体与金属所组成的配位体系扮演了非常重要的角色。
这种反应的机理复杂，且对手性配体、底物和溶剂等环境因素十分敏感。
因此，针对不同催化剂的不对称反应，需要深入研究其反应机理和配位体系的相互作用，从而实现其优化和控制。
在不对称催化反应中，催化剂经常采用铂、钯、铑、钌等过渡金属作为反应的催化剂。
这些过渡金属具有良好的催化活性和选择性，并且易于控制反应的条件和参数。
其中，铂和钯阳离子具有非常强的电子亲和力，能够与手性配体形成稳定的配位体系，从而诱导手性诱导反应的发生，形成手性产物。
同时，在反应的过程中，配体的空间结构也对反应的立体选择性起到了至关重要的作用。
除了催化剂本身，反应的过程中还有许多其他的环境因素需要加以考虑。
例如，反应底物、反应溶剂和温度等因素也会对反应的产物产率和立体选择性产生影响。
因此，在研究不对称催化反应的过程中，需要综合地考虑这些因素的作用，从而得出最优化的反应条件和催化体系。
近年来，许多学者和研究人员利用计算化学方法，对不对称催化反应的机理进行了深入的研究。
这种方法能够对反应的中间体和转化状态进行分析，从而得出反应过程的特点和机理。
同时，计算化学方法还能够理论指导合成实验的设计和改进，为新型催化剂的开发提供理论指导。
总之，不对称催化反应机理的研究对于提高有机合成的效率和可持续性具有重要的意义。
这是一个复杂的问题，需要综合考虑催化体系、底物、溶剂和其他环境因素等多个方面的作用。
随着计算化学方法和化学实验技术的不断发展，相信这个领域将会有更加深入的研究和理论进展。
不对称开环反应的研究进展.
手性Brønsted acids催化的环氧/环胺萘的不对称开环反应的研究一．选题的背景及意义随着人们对手性识别过程和对映体在生物体内不同药理活性的深入研究，对参与生命活动过程的手性化合物，如医药、农药、香料等精细化学品的商品化提出了越来越严格的要求。
世界上许多药物分子都是手性化合物。
通常只有一个对映体是有效的，而另外的异构体是无效、甚至有毒的。
因此，许多药物不允许再以消旋体形式上市，再加上手性药物显著的高附加值，手性药物己经成为制药工业关注的焦点。
[1]因此，获得光学纯物质，已经成为当代化学研究人员所面临的最具有挑战性任务之一，并且开发出高效、简洁和绿色的方法制备光学活性化合物引起了很多化学家的兴趣。
[2-8]在众多的不对称合成反应中，人们获取具有生物药理活性或其它光学纯化合物最有发展前途的是不对称催化法。
不对称催化对映体选择性反应可以通过少量的手性催化剂获取大量光学纯产物。
因此，高效不对称催化体系和新型不对称催化反应一直是催化和有机合成领域中最受人们关注的研究方向之一。
环氧化物被公认为有机合成中最重要、应用最广泛的合成中间体之一。
此类化合物易于制备、反应活性高；并且在开环反应中有极好的位置选择性和立体选择性。
其中立体选择性开环反应因产生两个邻近的手性中心，所以是不对称合成中极为重要的方法之一。
由于环氧化物的不对称开环可以使用对称的内消旋环氧/氮化物和非手性亲核试剂在手性催化剂的存在下进行，因而具有很大的实用价值。
此外，通过手性Brønsted acids催化的环氧/环胺萘的不对称开环反应生成的产物核心结构为在自然界中含这两种核心结构的天然产物有很多。
比如：……。
它们是许多天然药物的重要组成部分，也是合成手性药物的重要组成板块。
总之，环氧化合物的开环反应在有机合成以及药物合成等方面表现出了很多的优越性。
如:(l)利用其易于制备和开环的特点，用作保护基;(2)利用开环反应的立体、区域选择性高的特点，选择性地合成有机化合物；（3)利用开环反应将其直接转化为带有新官能团的链状化合物；(4)以小分子开环反应为基础，合成具有生物活性的天然物质。
有机合成中的不对称催化研究
有机合成中的不对称催化研究不对称催化是有机合成领域中的重要研究方向，它在合成高附加值有机分子化合物时具有广泛应用。
本文将介绍不对称催化的基本原理、常见催化剂以及其在有机合成中的应用案例。
一、不对称催化的基本原理不对称催化是指在化学反应中使用手性催化剂，实现对手性分子的选择性催化。
手性催化剂可以借助其特殊的立体结构或特定的活性位点，使反应中的底物以特定的立体构型进行反应，从而得到手性产物。
不对称催化反应通常包括选择性的不对称氢化、不对称亲核加成、不对称酮脱水等。
二、常见的不对称催化剂1. CHIRAPHOS类配体CHIRAPHOS是一类手性膦配体，通过与过渡金属配合形成催化剂，可以用于不对称氢化、不对称亲核加成等反应。
CHIRAPHOS类配体具有良好的手性识别能力，使得反应底物产生差异化的立体效应。
2. BINOL类配体BINOL是一种含有两个联接的苯环的手性配体，它可以与过渡金属形成手性催化剂。
BINOL类配体广泛应用于不对称亲核加成、不对称氢化等反应中，具有良好的催化活性和选择性。
3. 手性膦配体手性膦配体是应用广泛的不对称催化剂之一，其结构可以是骨架状、螺旋状或平面状。
手性膦配体与过渡金属形成催化剂后，用于催化不对称酯、腈等底物的加成反应，能够产生高立体选择性的产物。
三、不对称催化在有机合成中的应用案例1. 不对称氢化反应不对称氢化反应是一种重要的不对称催化反应，常用于产生手性醇、胺等有机分子。
以手性铑催化剂为例，将不对称底物与氢气反应，可以得到具有高立体选择性的手性产物。
该反应在制药和材料化学领域有着广泛的应用。
2. 不对称亲核加成反应不对称亲核加成是合成手性化合物的重要手段之一。
以手性硅-硼酸盐为催化剂，将底物与亲核试剂反应，可以获得手性环和手性有机分子。
这类反应在医药和农药领域有着重要的应用。
3. 不对称酮脱水反应不对称酮脱水反应是一种实现C-C键建立的重要方法。
以手性膦催化剂为例，将酮底物进行不对称脱水反应，可以得到具有高立体选择性的α,β-不饱和酮。
最新 生物催化剂不对称氧化反应研究综述-精品
生物催化剂不对称氧化反应研究综述筛选获得高活性的氧化酶产生菌株一直是研究者发现和获取新酶的重要途径，下面是小编搜集整理的一篇探究生物催化剂不对称氧化反应的，欢迎阅读参考。
金属和有机小分子催化的硫醚的不对称氧化反应得到了长足的发展，而生物催化硫醚的不对称氧化由于环境友好、反应条件温和、反应体系较为简单等优点，近年来引起了研究人员的广泛关注[1].生物催化剂的来源主要有自然来源的微生物的筛选、纯酶和基因工程菌(Scheme1).本文综述了生物催化硫醚底物的不对称氧化反应的研究进展，重点介绍了微生物菌株整细胞、纯酶和基因工程菌等催化剂在硫醚底物的不对称氧化反应中的应用。
1、微生物催化剂自然界存在丰富的微生物资源，筛选获得高活性的氧化酶产生菌株一直是研究者发现和获取新酶的重要途径，人们也从未停止去发现和挖掘源于自然的新型生物催化剂(表1).早在上世纪90年代，Holland课题组[2-5]就发现使用真菌Hel-minthosporiumspeciesNRRL4671和Mortierellaisa-bellina的整细胞为催化剂开展了一系列工作，实现了通过催化系列硫醚底物合成具有较高对映选择性的手性亚砜。
他们[6]同时也发现真菌Beau-veriabassianaATCC7159能选择性的氧化L-型或者D-型的蛋氨酸成(SSSC或SSRC)的亚砜。
后来他们[7]又发现了RhodococuserythropolisIGTS8用于芳香硫醚的不对称氧化反应。
French和Gor-don等[8]预测了RhodococuserythropolisIGTS8催化硫醚底物结构与活性位点关系模型。
Kelly等[9]也发现Acinetobactersp.NCIMB9871,Pseudomonassp.9872,Xanthobacterau-totrophicusDSM431和BlackyeastNV-2等催化剂也能实现芳香硫醚的不对称氧化反应。
有机合成中的不对称催化反应
有机合成中的不对称催化反应有机合成是化学领域的一个重要分支，它研究如何通过合成有机化合物来满足人们对新材料、新药物和新能源的需求。
在有机合成中，不对称催化反应发挥着重要的作用。
不对称催化反应可以在合成中引入手性，从而合成出具有特定立体结构的有机化合物。
本文将探讨不对称催化反应的原理、应用和发展前景。
不对称催化反应是指在反应中引入具有手性的催化剂，使得反应生成的产物具有手性。
手性是指分子具有非对称的结构，即左右镜像不能重合。
手性化合物在药物、农药和香料等领域具有广泛的应用价值。
不对称催化反应的发展为合成手性化合物提供了一种高效、高选择性的方法。
不对称催化反应的原理主要涉及手性诱导和手性传递两个方面。
手性诱导是指手性催化剂与底物反应生成手性中间体，然后再通过手性传递生成手性产物。
手性诱导的关键在于手性催化剂的选择和合成。
手性催化剂通常是由手性配体和金属离子组成的配合物，通过调节配体的结构和金属离子的选择，可以控制催化剂的手性。
手性传递的过程则是通过手性中间体与底物的相互作用，实现手性的传递和扩增。
不对称催化反应在有机合成中有着广泛的应用。
其中最具代表性的是不对称氢化反应和不对称烯烃加成反应。
不对称氢化反应可以将不对称亚砜或酮还原为手性醇或胺，是合成手性醇和胺的重要方法。
不对称烯烃加成反应可以将不对称烯烃与亲电试剂加成生成手性化合物，是合成手性化合物的重要手段。
这些反应在制药、农药和香料等领域的合成中发挥着重要的作用。
随着化学合成技术的不断发展，不对称催化反应也在不断创新和进步。
近年来，金属有机催化和有机小分子催化成为不对称催化反应的研究热点。
金属有机催化利用金属离子和有机配体的协同作用，实现高效的手性诱导和手性传递。
有机小分子催化则利用有机小分子作为催化剂，通过调控其结构和功能，实现高选择性的不对称催化反应。
这些新的催化体系为不对称催化反应的发展提供了新的思路和方法。
不对称催化反应在合成化学中具有重要的地位和广阔的应用前景。
有机金属化合物在不对称催化反应中的应用
有机金属化合物在不对称催化反应中的应用摘要：有机金属化合物在不对称合成领域扮演着重要的角色，其在不对称催化反应中的应用广泛且深入。
本文将介绍有机金属化合物在不对称催化反应中的应用及其机制，探讨其在有机合成中的重要性和潜在的应用前景。
关键词：有机金属化合物、不对称催化反应、有机合成、应用前景一、介绍有机金属化合物是一类含有金属-碳键的化合物，其具有独特的化学性质和反应活性。
在有机合成领域，有机金属化合物被广泛应用于各种反应中，其中不对称催化反应是其重要应用之一。
不对称合成是一种重要的有机合成方法，可以有效地合成具有手性结构的化合物。
有机金属化合物在不对称催化反应中起着关键作用，其应用不仅拓展了有机合成的领域，还为合成手性化合物提供了有效的途径。
二、有机金属化合物在不对称催化反应中的应用1.金属催化剂金属催化剂是不对称催化反应中常用的催化剂之一，其可有效地催化反应产生手性产物。
很多金属离子和金属有机化合物在不对称催化反应中展现出良好的催化活性和选择性，如铑、钌、铱等。
这些金属催化剂通过形成配合物与底物反应，催化底物的不对称反应生成手性产物，具有较高的催化效率和产率，广泛应用于各种不对称催化反应。
2.手性金属催化剂手性金属催化剂是不对称催化反应中的重要组成部分，其具有手性结构，可以有效地催化手性底物的反应生成手性产物。
手性金属催化剂主要包括手性配体和手性金属中心两部分，配体的手性决定了金属中心的手性结构，从而影响反应选择性和产率。
手性金属催化剂在不对称催化反应中具有很高的应用价值，被广泛应用于不对称合成领域。
3.金属有机化合物金属有机化合物是一类含有金属-碳键的化合物，其具有独特的反应活性和选择性。
金属有机化合物在不对称催化反应中具有重要的应用价值，可以有效地催化不对称反应生成手性产物。
金属有机化合物主要包括有机金属配合物和有机金属簇化合物，其具有较高的催化活性和反应选择性，被广泛应用于不对称催化反应中。
光催化 双金属不对称催化
光催化双金属不对称催化
光催化和双金属不对称催化是两种不同的化学反应技术，它们都可以用于合成手性化合物，但使用的催化剂和反应机制不同。
光催化通常利用光能驱动化学反应，常用的光催化剂是过渡金属化合物，如TiO2、ZnO等。
在光催化反应中，光子被吸收并转化为电子和空穴，这些电子和空穴可以与反应物发生氧化还原反应，从而合成目标产物。
光催化反应通常在温和的条件下进行，因此适用于许多有机合成和环境治理等领域。
双金属不对称催化是一种利用两种不同金属的络合物作为催化剂的化学反应技术。
这种催化方法可以控制反应的立体选择性，从而合成手性化合物。
在双金属不对称催化中，通常使用一种金属作为手性源，另一种金属作为反应性中心。
通过控制络合物的结构和反应条件，可以控制反应的立体化学和选择性，从而实现手性化合物的合成。
总的来说，光催化和双金属不对称催化都是重要的化学反应技术，它们在合成手性化合物方面各有优缺点，具体使用哪种技术取决于特定的反应条件和目标产物。
211287305_Cu（Ⅱ）席夫碱配合物催化硫醚不对称氧化反应研究
该文合成了一种双席夫碱配合物（CuL），讨论了在存在 BSA 的环境下不对称催化氧化硫醚的反应活性。在遵循“环 境友好”和“化学可持续发展”的原则下，以 H2O2 作为氧 化剂，在水溶液中通过优化试验筛选出最优的反应条件，并 在最优反应条件下进行了一系列底物的普适性试验。
1 试验
1.1 主要原料和试剂
在确定了较优的反应溶液 pH 值后，进行底物的普适
N2）和 2 个氧原子（O1、O2）配位，配位数为 4，配位 性试验，以获得最佳的反应底物，试验结果见表 2。
S
R
R'
H2O2
CuL BSA PB
O
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图 2 硫醚不对称催化氧化反应
O
O
S
R
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性明显不同。除了甲基苄基硫醚的 ee 值较高（26.80%）以 择性的变化趋势与对映体选择性相反，空间位阻较小的底物
外，其他的底物基本没有得到有效的手性拆分（ee<15%）。 （3- 氯茴香硫醚和 4- 溴茴香硫醚）获得了较高的化学选择
虽然对映体选择性很低，但是还是可以看出空间位阻较大 性，分别为 90.05% 和 68.79%。但是甲基苄基硫醚也获得完
金属催化硫醚的不对称氧化研究进展
2005年第25卷有机化学V ol. 25, 2005第5期, 496～506 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 5, 496～506jgdeng@*E-mail:Received April 30, 2004; revised September 24, 2004; accepted November 1, 2004.No. 5 黄秋亚等：金属催化硫醚的不对称氧化研究进展497(Mn, V, Ti)、手性铁络合物及其它手性金属络合物催化剂[19]. 可是, 近年有关手性亚砜方面的综述[1]主要侧重于概述手性亚砜的一般合成方法以及作为手性助剂在不对称合成上的应用. 然而关于金属催化剂催化硫醚的不对称氧化方面都没有进行专门系统的论述. 本文主要是力求全面概述各类手性金属络合物催化硫醚不对称氧化的研究概况、进展及可能的催化机制. 并通过总结前人开创性的工作, 为我们设计新的手性金属催化剂进行硫醚不对称催化氧化提供理论指导和发展方向.1 手性钛络合物催化剂1.1 改良的Sharpless氧化体系Sharpless催化氧化体系在烯丙醇的不对称环氧化方面取得了巨大成功[21], 促使人们尝试应用该手性钛络合物体系进行其它底物的不对称氧化. 1984年, Kagan 小组[22a]和Modena小组[27]同时报道了应用改良的Sharpless氧化体系对一系列潜手性硫醚进行了不对称氧化研究的开创性工作.1.1.1 Kagan体系1984年Kagan等发现在Sharpless氧化体系[Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET＝1∶1(摩尔比), 叔丁基过氧化氢(TBHP)]中引入1摩尔分数H2O时, 氧化对甲苯基甲基硫醚, 获得了高光学纯度的对甲苯基甲基亚砜(84%～90% ee). Kagan经过一系列深入研究表明要取得高对映选择性的最优条件是: [Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶H2O＝1∶2∶1(摩尔比)], 以二氯甲烷作溶剂, 反应温度为－20 ℃, 化学计量的钛络合物作催化剂[22].该手性钛络合物进行硫醚的不对称氧化不但具有较高的对映选择性, 而且有很好的底物普适性. 为了使该体系能以催化量的催化剂进行硫醚的不对称氧化, Kagan小组进行了更深入的研究, 发现当用枯烯过氧化氢(CHP)代替叔丁基过氧化氢(TBHP)作氧化剂, 同时在催化剂形成之前加入分子筛, 可以实现20 mol%催化量的氧化, 而且不影响反应的对映选择性[23]. 后来, Kagan 小组的进一步研究发现: 用[Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶i-PrOH＝1∶4∶4(摩尔比)]和4Å MS代替原来的体系, 同样用CHP作氧化剂, 可以实现10 mol%催化剂量的不对称氧化, 产物亚砜的对映选择性高达95% ee(表1)[24,25].可是, 到目前为止有关Kagan体系对映选择性氧化的机制仍然不清楚. 由于氧化产物亚砜和配体DET的绝对构型有高度相关性, 由此可以推测: 在化学计量的氧化体系[Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶H2O＝1∶2∶1(摩尔比)]中, 催化活性组分是通过一个η-氧桥连接的钛活性表1 在10 mol% [Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶i-PrOH＝1∶4∶4(摩尔比)], 4Å MS和CHP作氧化剂条件下, 硫醚R1SR2的不对称催化氧化Table 1 Asymmetric oxidation of sulfides, R1SR2, by CHP in the presence of 10 mol% Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶i-PrOH＝1∶4∶4 and molecular sievesEntry R1R2 Yield a/%ee b/%1 Phenyl Me 81 91.22 p-Tolyl Me 7795.63 p-Anisyl Me 7392.14 o-Anisyl Me 7289.35 o-Nitrophenyl Me 5175.06 Phenyl CH＝CH2 58 55.47 p-Tolyl Et 6878.18 p-Tolyl n-Butyl 70 25.09 o-Anisyl Phenyl 64 6.210 Benzyl Me 72 90.311 n-Octyl Me 6970.7a Isolated yield;b absolute configuration is (R)-form.二聚体1 (Chart 1); 而在催化量的氧化体系[Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶i-PrOH＝1∶4∶4(摩尔比)]和4Å MS中, 催化活性组分是含有一个异丙醇分子的钛络合物单体 2 (Chart 2). 在两个活性中间体1和2中, DET均作为一个三齿配体与钛配位, 氧化剂中的过氧基团与钛形成η2-配位. 因此, 产物亚砜的对映选择性主要由其硫醚前体的两个基团R L和R S的差异所决定, 差异越大, 其相应的对映选择性越高; 反之, 差异越小, 对映选择性越低(表1)[25,26].Chart 1Chart 21.1.2 Modena 体系1984年, Modena[27]与Kagan[22a]同时报道了应用改498有机化学V ol. 25, 2005良的Sharpless氧化体系成功地进行了潜手性硫醚的不对称氧化, 且获得了较高对映选择性的亚砜产物. Modena 体系的最优条件是: 化学计量的钛络合物[Ti(O i-Pr)4∶(R,R)-DET∶TBHP＝1∶4∶1(摩尔比)]作催化剂, 反应温度为－20 ℃, 以甲苯或1,2-二氯乙烷作溶剂[28]; 反应的收率和对映选择性与Kagan体系基本一致. 目前认为: Modena体系所形成的过渡态与Kagan体系是一致的, 均形成了通过一个η-氧桥连接的钛活性二聚体1 (Chart 1). 之所以需要4摩尔分数的DET, 实际是利用DET中所含有的少量水分而形成有催化活性的二聚体1. 当将DET和溶剂充分干燥并于反应体系中加入4Å分子筛除去微量水分后, 用于对甲苯基甲基硫醚的氧化, 产物亚砜的对映选择性从88% ee降至31% ee; 因而证实了Modena体系与Kagan体系过渡态的一致性.1.1.3 改良的Kagan体系Kagan体系在氧化含有两个大的取代基的硫醚底物时, 得到了很低、甚至没有对映选择性的氧化产物亚砜. 例如, 应用Kagan体系进行硫醚3和5的不对称氧化时, 只得到几乎是消旋的亚砜产物4和6 (Scheme 1). RP- 73163 (6)是酶ACAT的抑制剂, 且只有(S)-构型的异构体具有生物活性[29]. 奥美拉唑(4)是质子泵抑制剂, 几个研究小组报道了通过拆分方法合成光学活性的奥美拉唑并确定其绝对构型[10e,30]. 并研究了不同异构体的生理活性, 表明(S)-(－)-奥美拉唑(4)具有更好的临床治疗效果[30c]. 1996年, Astra-Aktiebolag研究小组首次报道了通过在Kagan体系中添加有机碱二异丙基乙胺[Ti(O- i-Pr)4∶(S,S)-DET∶H2O∶(i-Pr)2NEt(摩尔比)]成功实现了硫醚3和5的催化不对称氧化[31], 获得了很高的对映选择性(Scheme 1). 对于底物3, 产物亚砜4的对映选择性高达94% ee以上; 对于底物5, 产物亚砜6的对映选择性高达92% ee. 进一步研究发现要获得高的对映选择性, 加入适当的碱和硫醚底物中存在苯并咪唑或咪唑的N—H官能团是至关重要的. 可见, 该改良的Kagan 体系对于合成生物活性的亚砜分子具有重要的意义. 1.2 具有C2对称性的手性钛催化氧化体系1992年Uemura小组报道了利用光学纯的联二萘酚作手性配体, 钛作路易斯酸不对称催化氧化潜手性硫醚获得了令人满意的结果[32,33]. 在体系中联二萘酚的钛络合物[Sulfide:(R)-(＋)-binaphthol∶Ti(O i-Pr)4∶H2O＝0.5∶0.05∶0.025∶0.5(摩尔比)]作催化剂, CCl4作溶剂, 25 ℃于空气氛围中, 不对称氧化对甲苯基甲基硫醚, 产物亚砜的对映选择性高达96% ee (Eq. 1). 在反应体系中加入1摩尔分数的水是氧化反应的关键, 它对催化剂的活性和对映选择性都是至关重要的, 氧化反应的对映选择性也与溶剂有关, 四氯化碳最好, 其它含氯溶剂(如二氯甲烷和三氯甲烷)的ee值较低.从反应的机理分析, 高的对映选择性除了来自于氧化阶段的不对称诱导, 随后的动力学拆分是一个重要因素, 不对称诱导所产生的亚砜的对映选择性约50% ee, 随后的动力学拆分通过氧化另一构型的亚砜为砜, 使产物亚砜的对映选择性进一步提高至96% ee (Scheme 2)[33].Scheme 2在Uemura开创性的研究工作基础上, 许多研究小组开发出了其它类型的手性C2对称的二醇-钛络合物进行潜手性硫醚的不对称催化氧化(Chart 3). 1997年,No. 5黄秋亚等：金属催化硫醚的不对称氧化研究进展499Rosini 小组首次利用10 mol%的(S ,S )-1,2-二苯基乙二醇(8)作手性配体, TBHP 作氧化剂进行硫醚的不对称催化氧化研究[34～36]. 在优化条件下: [Sulfide ∶(S ,S )-8∶Ti(O- i -Pr)4∶H 2O ＝1∶0.1∶0.05∶1(摩尔比)]及2摩尔分数氧化剂TBHP (70%水溶液), 反应温度为0 ℃, N 2氛围以CCl 4作溶剂, 对于芳基烷基硫醚, 能得到20%～80% ee 的对映选择性; 而对于芳基苄基硫醚(为改良的Sharpless 不对称氧化体系的不良底物), 能获得高达92%～99% ee 对映选择性且化学收率达60%～73%的产物. 同时, Rosini 等通过气相监测催化反应体系发现, 若反应时间超过2 h 就有过氧化产物砜产生; 但是, 反应时间的延长反而导致产物的对映选择性略有降低, 这与Uemura 体系所得到的结果完全不同. 进一步研究表明在Rosini 体系中, 所经历的动力学拆分过程的选择性很低, 选择性因子S ＝1.5～2左右, 而且随着反应时间的延长, 配体的分解导致催化剂失活起主导作用, 从而导致产物的对映选择性反而略有降低, 化学选择性也大大降低.Chart 3同时, 在研究该类手性1,2-二苯基乙二醇配体芳环上的取代基效应时发现: 产物亚砜的立体选择性与配体芳环上取代基的位置高度相关. 如对甲苯基甲基硫醚的不对称氧化时, 用(R ,R )-9作配体, 得到84% ee (S )-构型的产物亚砜; 而用(R ,R )-10作配体, 则得到49% ee (R )-构型的产物亚砜[36].1997年, Imamoto 报道了(R ,R )-和(S ,S )-2,2,5,5-四甲基-3,4-己二醇配体11的合成及其在钛络合物催化硫醚不对称氧化中的应用. 利用[Ti(O i -Pr)4∶(S ,S )-11＝1∶2(摩尔比)]作催化剂, 4Å MS 作添加剂及CHP 作氧化剂, 对一系列芳基甲基硫醚进行不对称氧化, 得到了光学纯度高达95% ee 的亚砜产物[37]. 其机理和Uemura 催化氧化体系一致, 高的对映选择性主要来自于氧化阶段的不对称诱导和随后进行的动力学拆分. 可是, 具有C 2对称的手性二醇配体12和13应用于钛络合物催化的硫醚不对称氧化时, 催化活性和选择性均降低[38].通过在芳环上引入吸电基团合成了C 2对称的轴手性配体3,3-(NO)2-H 8-BINOL (14)[39]和F 8-BINOL (15)[40], 它们的钛络合物催化硫醚的不对称氧化得到亚砜的构型均与BINOL 体系的相反. 1999年, Bolm 报道了类联二萘酚配体(S ,S )-16的钛络合物催化硫醚的不对称氧化, 在10 mol%催化量和THF 溶剂中, 对于芳基烷基硫醚, 获得了中等化学收率(43%～78%)和较高对映选择性(85%～92% ee )的亚砜产物[41]; 可是, 产物亚砜的构型是由甾体环上的手性中心的构型所决定, 而不是由萘环上的轴手性的构型所控制. 研究还表明在该体系中没有明显的砜生成, 说明不是通过动力学拆分来提高反应的对映选择性.1.3 具有C 3对称性的手性钛催化氧化体系具有C 2对称性的手性二醇-钛催化体系在进行硫醚不对称催化氧化时, 催化剂的催化效率较低, 即催化剂的TON 值比较小, 为了克服其缺点. 1996年Licini 小组设计了一种新型的具有C 3对称性的手性氨基三醇配体17 (Scheme 3)[42]. 当利用5 mol%钛络合物作催化剂, 枯烯过氧化氢(CHP)作氧化剂时, 对于芳基烷基硫醚, 可以得到对映选择性为15%～84% ee 的亚砜产物, 并伴有大量砜的产生; 产物亚砜的对映选择性来自于不对称诱导和动力学拆分的共同贡献. 而且其动力学拆分过程并非是普遍认为的由两个亲电性氧原子连续转移到硫原子的机制. 通过动力学研究和理论计算推断催化活性组分20具有双亲核性. 一方面作为硫醚的亲电性氧给体; 另一方面, 作为亚砜的亲核性氧给体, 而且在催化氧化硫醚过程中, 亲核性起主导作用[43].Licini 等进一步通过质谱(ESI-MS)和低温核磁共振(NMR)分析原位制备的催化剂, 研究发现催化剂的形成机制为: (1)催化剂的结构与金属Ti(IV)和配体17的配比有关, 当过量配体17存在时, 形成多核聚集体19, 并由过量的氨基三醇配体17桥合多个钛单体所组成. (2)在过量氧化剂CHP 作用下, 单核18和多核聚集体19都转化为催化活性中间体20 (Scheme 3)[44]. 1.4 手性Salen-钛络合物催化氧化体系1986年, Pasini 小组设计了一种手性Salen-钛络合500有 机 化 学 V ol. 25, 2005Scheme 3物21 (Chart 4), 并应用到苯基甲基硫醚的催化不对称氧化中, 该体系显示了高的催化效率, 催化剂的TON 值高达1000～1500, 可是对映选择性却很低 (20%ee )[45].Chart 4后来, Fujita 在此基础上设计了一种双核的Salen-钛络合物22a 和22b (Chart 4)并应用在苯基甲基硫醚的不对称氧化中, 4 mol%催化量的22a , 三苯基甲基过氧化氢作氧化剂, 甲醇作溶剂在0 ℃下, 得到产物苯甲亚砜的光学纯度达63% ee . X 射线分析证实催化剂的结构是通过一个η-氧桥连接的Salen-Ti(IV)的二聚体22a [46a,46b]. 近来, Katsuki 也报道了双核µ-氧桥的Salen-钛络合物22c 进行硫醚的不对称氧化, 对于苯基甲基硫醚, 2 mol%的22c 存在下, 甲醇中以30% H 2O 2为氧源能获得76% ee 的对映选择性. 以尿素过氧化氢加合物(UHP)作氧化剂, 在0 ℃下, 产物亚砜的收率达78%, 对映选择性提高至98% ee , 对其它芳基甲基硫醚也能获得高达92%～99% ee 的对映选择性. FAB-MS 分析证实了催化剂是一个µ-氧桥连接的Salen-Ti(IV)二聚体22c [46c].2 手性钒络合物催化剂1986年, Fujita 小组报道了利用手性环己二胺衍生物的Salen 配体与中心金属V(IV)生成的络合物23 (Chart 5)进行潜手性硫醚的不对称催化氧化研究[47]发现在 4 mol%的催化剂存在下, 只获得了较低对映选择性的亚砜产物(40% ee).Chart 51995年, Bolm 小组报道了一个全新且非常实用的硫醚不对称催化氧化体系. 利用金属VO(acac)2和手性单亚胺配体24 (Chart 5)原位生成的催化剂, 在1 mol%的催化剂存在下实现了硫醚不对称氧化[48]. 该催化反应体系还具有以下方面的优越性: (1)反应条件很温和, 空气和水分不影响反应的选择性; (2)氧源为30% H 2O 2, 价廉、易得; (3)配体合成方便、简单, 由手性亮氨醇和水杨醛缩合即得; (4)反应的化学选择性和对映选择性都很高.表2列出了该体系催化氧化一些芳基烷基硫醚所得的结果. 对于芳基烷基硫醚, 最好的手性配体为24, 对映选择性高达70% ee ; 而对于硫代乙酰类底物如26, 配体25显示了更好的催化活性, 产物亚砜27的对映选择性高达85% ee , 化学收率达84% (Scheme 4)[49].表2 手性配体24和25催化硫醚的不对称氧化[1 mol% VO- (acac)2, 1.5 mol%手性配体和氧化剂H 2O 2]Table 2 Asymmetric oxidation of sulfides by H 2O 2 in the pres-ence of 1 mol% VO(acac)2, 1.5 mol of chiral ligand 24 or 25 Entry Ligand Sulfide Yield/%ee a /%1 24 Ph-S-Me 94 702 25 Ph-S-Me 73 59 3 24 Ph-S-i -Pr 64 62 4 24 Ph-S-n -C 10H 21 77 535 24 p -NO 2C 6H 4-S-Me 5563 624t -Bu-S-CH 2Ph 9165 aSulfoxides of (S )-configuration.No. 5 黄秋亚等：金属催化硫醚的不对称氧化研究进展501Scheme 4Bolm小组报道的单亚胺钒络合物催化硫醚的不对称氧化反应不但具有好的化学和对映选择性, 而且配体易合成, 以30% H2O2为氧源价廉、环保. 近来, 对手性单亚胺配体的结构改造引起人们广泛的兴趣[50]. Berkessel小组通过(S)-特亮氨醇和四个消旋水杨醛衍生物反应, 并利用制备HPLC分离纯化得到光学纯的八个含双手性的亚胺配体. 进一步应用该八个手性配体与VO(acac)2的络合物催化硫醚的不对称氧化[50b], 对于苯甲硫醚, 轴手性配体28与VO(acac)2形成的催化剂显示了很好的活性, 反应的收率为92%, 对映选择性为78% ee. 另外, Katsuki通过以不同的手性氨基醇与多种轴手性醛合成的配体研究, 发现29与VO(acac)2形成的络合物在催化硫醚的不对称氧化中, 1 mol%催化剂存在下, 对于苯甲硫醚, 反应的对映选择性达88% ee, 对于2-萘甲硫醚, 能获得高达93% ee的对映选择性[50c]. Anson和Jackson通过固载水杨醛衍生物与一系列手性胺合成了一个手性亚胺配体库, 应用于钒催化的硫醚不对称氧化并发现(1R,2S)-cis-氨基茚醇和(S)-特亮氨醇获得最好的对映选择性. 进一步对以它们与不同水杨醛衍生物合成的手性亚胺配体库进行配体筛选和优化, 发现手性配体30与VO(acac)2形成的络合物对苯甲硫醚的不对称氧化获得高达88% ee的对映选择性. 应用该催化剂于其它芳基烷基硫醚的不对称氧化, 能够获得收率为74%～86%, 对映选择性高达89%～97% ee的亚砜. 同时, 手性配体31也能获得大于90% ee的对映选择性[50d]. 此研究表明简单的水杨醛衍生物也能获得高的对映选择性, 而且苯环缺电子水杨醛衍生物能获得最好的对映选择性.1997年, Ellman首次将Bolm的VO(acac)2/手性亚胺氧化体系应用于双叔丁基二硫醚33不对称氧化. 经过一系列的手性配体改造和筛选, 发现在 1 mol% VO(acac)2和1.1 mol%手性配体25催化下, 三氯甲烷作溶剂, 室温下进行双叔丁基二硫醚33的不对称氧化, 产物叔丁基硫代亚磺酸酯34的对映选择性高达91% ee, 化学收率达98% (Eq. 2)[51a,51b]. 由于反应在双相体系中Chart 6进行, 不但反应结果与搅拌速度有关, 并且不能进行规模制备(＞1 mol). 后来, Ellman等通过溶剂研究发现在与水混溶溶剂中, 反应的对映选择性与H2O2的滴加速度有关. 经51V NMR监测催化剂的形成过程发现, 这是因为在低浓度的H2O2下, 生成含有手性配体的催化活性组分; 而在高浓度的H2O2下, 生成非立体选择性的催化活性组分[VO(O2)OOH][52]. 因此, 在均相条件下, 通过控制H2O2的加入速度, 可以使产物叔丁基硫代亚磺酸酯34的对映选择性大大提高.最近, Ellman等[51c]通过进一步的溶剂筛选和手性配体的改造发现在0.5 mol% VO(acac)2和0.52 mol%手性配体35催化下, 丙酮作溶剂, 在0 ℃下且缓慢滴加过氧化氢(超过20 h), 可以公斤级地制备手性叔丁基硫代亚磺酸酯34, 对映选择性高达86% ee, 化学收率达98% (Eq. 3). 手性配体35与25相比价廉、易得. 另外, 34是一个非常重要的手性合成子, 可用于合成光学纯的叔丁基亚砜和叔丁基亚磺酰胺, 并且叔丁基亚磺酰胺作为手性辅助试剂广泛地应用于合成各种手性化合物, 如: α-支链氨[51a]、叔烷基氨[53a]、β-氨基酸[53b]、α-氨基酸502有 机 化 学 V ol. 25, 2005衍生物[53c]、1,2-氨基醇[53d]及1,3-氨基醇[53e]等. 我们研究小组利用手性联萘酚作包结主体也成功地拆分了34的两个对映体[51d].3 手性锰络合物催化剂3.1 手性Salen-Mn 催化氧化体系Jacobson 和Katsuki 等[54～56]应用他们的手性Salen- Mn(III)体系进行了潜手性硫醚不对称氧化研究(Chart7).Chart 71992年, Jacobson 报道了利用2 mol%催化量的手性Salen-Mn(III)络合物36a 和30%过氧化氢水溶液进行硫醚的不对称氧化, 对芳基烷基硫醚只获得很低的对映选择性(24% ee )[54]. 改进用带给电子基团的Salen- Mn(III)络合物36b 作催化剂, 获得了47% ee 的对映选择性. 后来, Katsuki 报道了一种新的Salen-Mn(III)络合物37, 而且在硫醚不对称氧化过程中, 显示了更好的催化活性. 当用PhIO 代替H 2O 2作氧化剂, 产物亚砜的对映选择性为8%～90% ee [55,56]. 通过机理研究表明氧化过程中没有动力学拆分发生, 反应的对映选择性完全是由不对称氧化诱导所产生. 后来, Katsuki 小组又报道了利用具有轴手性的Salen-Mn(Ⅲ)络合物(aS ,R )-38, 在进行硫醚的不对称氧化时, 对于缺电子底物, 如2-NO 2C 6H 4SMe, 对映选择性高达94% ee ; 而且对于芳基乙基硫醚, 对映选择性可达89% ee , 显示了很好的底物适应性[57]. 3.2 其它手性Mn 催化氧化体系1991年, Halterman 发展了一个具有D 4对称性的手性四苯基卟啉-Mn(III)络合物[58,59]. 利用0.25 mol%的催化剂和0.5摩尔分数的PhIO 作氧化剂, 进行硫醚不对称氧化, 获得了很高的化学产率(82%～99%), 可是对映选择性仅有40%～68% ee . 他们试图用该体系进行动力学拆分苯甲亚砜, 却没有获得成功, 只得到1∶1(摩尔比)的消旋亚砜和砜.4 手性铁络合物催化剂1990年Groves [60]和Naruta [61]分别报道了利用卟啉- Fe(III) 不对称催化氧化硫醚的开创性工作. 用PhIO 作氧源, 在Groves 体系中, 0.1 mol%的催化剂存在下, 产物亚砜的对映选择性不超过50% ee , 化学收率为67%～88%. 然而, 在Naruta 体系中, 通过引入1-甲基咪唑作轴向配体, 对映选择性可达73% ee .Fontecave 小组利用手性联二吡啶类配体39的Fe(III)络合物40 (Chart 8)进行硫醚的不对称催化氧化研 究[62]. H 2O 2作氧源, 获得亚砜的化学收率为68%～100%, 但对映选择性不超过40% ee , 反应中没有观察到砜的生成. 另外, 这也是第一个非血红素铁催化硫醚不对称氧化的例子[63].2003年, Bolm 报道了利用手性亚胺配体41 (Eq. 4)和Fe(acac)3的络合物作催化剂进行硫醚的不对称氧 化[64]. 经过配体筛选, 发现手性配体41e 和Fe(acac)3能生成较高活性的催化剂, 对于芳基甲基硫醚类底物, 产物亚砜的对映选择性为59%～90% ee ; 而且发现底物芳环上的吸电子基团有利于高对映选择性的亚砜生成. 虽然反应的化学收率不超过44%, 可是在反应中并没有观No. 5 黄秋亚等：金属催化硫醚的不对称氧化研究进展503Chart 8察到过氧化产物砜的生成; 高的对映选择性来自于硫醚的不对称氧化, 而不是亚砜的动力学拆分.5 手性锆络合物催化剂1999年, Licini和Nugent小组首次报道了Zr(IV)催化的硫醚不对称氧化. 利用C3对称的手性配体17b和Zr(IV)生成了一种高效的催化剂45 (Scheme 5)[65], 水合的Zr(IV)络合物45具有很高的催化活性, 利用2 mol%的催化剂45, 可以得到对映选择性高达80%～90% ee 的亚砜产物. 然而, 研究表明无水条件下制备的催化剂44几乎没有催化活性. 对于芳基烷基硫醚底物催化剂45具有高的普适性, 与它们的位阻及电子特性无关. 研Scheme 5 究也表明与钛络合物催化体系不同, 反应的高对映选择性是通过动力学拆分实现的, 即过氧化另一构型的亚砜形成砜(Scheme 2).6 手性Nb(salen)络合物催化剂2003年, Katsuki等首次报道了手性的Nb(III)-Salen 催化硫醚的不对称氧化[66]. 最优条件为: NbCl3(dme)∶(aS,R)-46＝1∶1.5(摩尔比), 尿素过氧化氢加合物(UHP)作氧化剂, 4Å MS作添加剂, 二氯甲烷作溶剂, 于－10 ℃下, 对于芳基烷基硫醚, 可以得到较高对映选择性的亚砜产物(77%～86% ee), 且化学收率达61%～94%. 研究表明: (1)在Nb(III)-Salen催化剂中, 配体(aS,R)-46的催化活性高于(aR,R)-46[67] (Chart 9); (2)产物亚砜的过量异构体的构型是由配体二胺上的手性所控制.Chart 97 手性WO3-[(DHQD)2-PYR]非均相催化剂2003年, Sudalai等报道了手性WO3-[(DHQD)2- PYR]非均相催化剂催化硫醚不对称氧化和动力学拆分消旋亚砜(Chart 10), 获得了较高收率和中等对映选择性的亚砜产物[68]; 并且催化体系循环五次不降低反应的收率和对映选择性. 对于潜手性芳基烷基及芳基苄基硫醚类底物, 能得到化学收率为78%～90%, 对映选择性为35%～65% ee的亚砜产物(Scheme 6). 催化动力学拆分消旋芳基烷基类亚砜, 得到亚砜的收率为25%～44%, 光学纯度为44%～90% ee. 该反应体系应用于抗胃溃疡药物兰索拉唑(Lansoprazole, 54)的制备, 也获得84%收率和88% ee对映选择性的好结果(Scheme 6).504有 机 化 学 V ol. 25, 2005Chart 10Scheme 68 结论与展望硫醚的不对称金属催化氧化经过近二十来年的探索和研究, 已得到了很大的发展. 近年来, 多种手性金属络合物催化剂已被应用于潜手性硫醚的不对称氧化, 包括手性钛络合物、手性钒络合物、手性锰络合物、手性铁络合物、手性锆络合物、手性铌络合物及手性钨络合物等. 相比而言, 对于手性钛络合物(Kagan 体系和Uemura 体系)和手性钒络合物(Bolm 体系)的研究较为深入, 可是仅有部分硫醚能够获得高的对映选择性, 底物的适应性也不广. 即使在目前最成功的Kagan 体系, 也要求底物硫醚的两个取代基必须具有高度的不对称性, 才能获得较好的对映选择性. Bolm 体系的底物适应性也很窄, 除对二硫醚底物有好的对映选择性外, 对芳基烷基硫醚类底物只获得中等程度的对映选择性.总之, 目前使用的一些手性金属催化氧化体系都不是很理想; 一方面, 不具有底物普适性, 只对于特殊的底物才有较好的选择性; 另一方面, 很多具有高对映选择性的体系都涉及到动力学拆分过程, 如手性钛催化 剂[33,69], 从而导致其化学收率大大地降低. 最近, Brad-ley 等首次发现用稀土金属Sc(OTf)3作催化剂进行硫醚氧化时, 显示了很高的化学选择性, 在大大过量的氧化剂下, 几乎无过氧化产物砜产生[70]; 并且对含有多种官能团, 甚至固载底物都有好的适应性. 这将为我们设计新型的手性金属催化体系, 以避免硫醚的过氧化而降低亚砜的收率提供了一种思路.最近, Sudalai 等报道了手性WO 3-[(DHQD)2-PYR]非均相催化体系[68], 成功地实现了催化剂的回收和循环; 另外, 反应中使用的氧源为30% H 2O 2, 其不但价廉、易得, 而且环保. 因此, 理性设计绿色、环保且实用的手性金属催化体系进行硫醚的不对称催化氧化也是当前研究的方向之一.References1 For the reviews dealing with the synthesis and applicationof chiral sulfoxides:(a) Fern ández, I.; Khiar, N. Chem . Rev . 2003, 103, 3651. (b) Ellman, J. A.; Owens, T. D.; Tang, T. P. Acc . Chem . Res . 2001, 35, 984.(c) Davis, F. A.; Zhou, P.; Chen, B. C. Chem . Soc . Rev . 1998, 27, 13.(d) Carre o, M. C. Chem . Rev . 1995, 95, 1717. (e) Solladi é, G. Synthesis 1981, 185. 2 Posner, G. H. Acc . Chem . Res . 1987, 20, 72.3 Hua, D. H. Adv . Heterocycl . Nat . Prod . 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硫醚合成研究进展
硫醚合成研究进展史少辉;涂兴钊;张小平;代川;曾庆乐【摘要】The recently research of the synthesis of aryl sulfides,diaryl sulfide synthesis,vinyl sulfides,alkynyl and propargyl sulfide and the synthesis method of the chemists in the synthesis of sulfide in this area were introduced.These synthetic methods were applied in transition metal catalysis of Pd,Cu,Ni,Co,Fe and Rh,etc.The prospects of the synthesis of sulfides were proposed.%以芳基硫醚、二芳基硫醚、烯基硫醚、炔基硫醚、炔丙基硫醚为例,综述了近十几年来各种硫醚的合成研究进展,报道了化学家们在合成硫醚这一领域里的合成方法。
这些合成方法应用了许多过渡金属催化,包括Pd,Cu,Ni,Co,Fe和Rh等等,也包括应用了无机盐,并对硫醚合成的研究前景进行了展望。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)006【总页数】5页(P1-4,28)【关键词】硫醚;芳基硫醚;乙烯基硫醚;合成;研究进展【作者】史少辉;涂兴钊;张小平;代川;曾庆乐【作者单位】成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院绿色催化合成研究所,成都610059【正文语种】中文【中图分类】O62硫醚是一类重要的基础有机化合物，作为有机合成和药物合成的中间体，广泛应用于医药、高分子材料、农药、香料香精的合成［1］。
金属有机化合物在催化不对称合成中的应用
关键词：金属有机化合物; 催化剂; 不对称; 手性合成
中图分类号: O627
文献标识码：A
2005年2月16日，《京都议定书》正式开始生效，这反映了人类解决环境问题的决心。减少排放物 对环境污染的首要问题就是在生产过程中要尽量减少有害物质的使用，从而从源头上消除污染。催化不 对称合成是最有效的方法之一，它是有机合成化学研究的热点和前沿。催化不对称合成是制备光学活性 化合物的有效方法，通过不对称催化不但可以提供医药、农药、精细化工所需的关键中间体，而且可以 提供环境友好的绿色合成方法。
Zn
O
Bu
N Bu
Me
R (C O )2Cr
Zn
O
Bu
N Bu
Me
2 8a R= C O
2 8b 2 8c
R= R=
P P
( (
Et Bu
O O
) )
3 3
2 8d R= P ( Ph O) 3
27
28
5.3 不对称取代反应 Jang等[19]2000年设计并合成了铬配合物29、30，并将其催化取代反应。产率68%～93%，对映选择
(R)-BINAP-Pd(OAc)2
O
ArOTs
O Ar 87%ee
第 19 卷 第２期
谢 斌等：金属有机化合物在催化不对称合成中的应用
93
3.3 烯丙基化 在手性配体(R)-DPPD存在下，可以高选择性地进行钯催化烯丙基化，光学选择性达99％ee[15]。
O Ac
C H( CO 2M e) 2
+ CH2 (CO2Me)2 (R)-DPPD-PdCl2
O H P d ( TP P T S) 3 CO
在氢羧基化方面，较为成功的例子是[13]：
过渡金属配合物在不对称合成中的催化应用
过渡金属配合物在不对称合成中的催化应用黄秋锋;林深;许美羡【摘要】综述了过渡金属配合物在不对称氢化、不对称环丙烷化、不对称环氧化等不对称合成中的催化应用以及最新的进展.参考文献35篇.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2004(012)003【总页数】7页(P245-250,296)【关键词】过渡金属配合物;不对称合成;不对称催化;综述【作者】黄秋锋;林深;许美羡【作者单位】福建师范大学化学系,福建,福州,350007;福建师范大学化学系,福建,福州,350007;福建师范大学化学系,福建,福州,350007【正文语种】中文【中图分类】O621.3;O627不对称合成方法是获得光学纯化合物的一种重要手段，它包括底物诱导的不对称合成和催化剂诱导的不对称合成, 其中最具吸引力的就是手性催化剂诱导的不对称合成[1],现已成为当前国际化学家研究的热点。
不对称催化，一般指利用合理设计的催化量的手性金属配合物(也有一些催化剂体系中不含金属元素，如手性氨基醇、手性硼烷化合物等)来精确地区分左、右手两种进攻方式，从而产生高度对映纯的化合物[2]。
它仅用少量的手性催化剂就可以得到大量特定的光学活性产物，既避免了用一般合成方法得到的外消旋体的繁琐拆分又不象化学计量不对称合成那样需要大量的手性物质，因此尤为引人关注。
第一个不对称催化反应是1966年日本的Noyori 研究小组发现的。
它是由手性希夫碱与Cu(Ⅱ)形成的配合物作为催化剂催化环丙烷化反应，实现了约10%e.e.值[3]。
1968年Knowles和Homer报道了手性含磷原子上的甲基苯基丙基磷。
此后，不对称催化就迅速发展起来，不对称催化反应的类型迅速增加。
表1列出了主要的不对称催化反应类型[2]。
1 不对称硅氢化氢硅烷与含碳碳或碳杂双键的化合物在手性催化剂催化下发生Si-H键对双键的不对称加成反应,,经进一步水解、氧化等反应可得到手性醇或手性胺[4]。
金属钐、镍参与的两类不对称偶联反应的研究的开题报告
金属钐、镍参与的两类不对称偶联反应的研究的开题报告题目：金属钐、镍参与的两类不对称偶联反应的研究一、研究背景及意义不对称合成是有机合成领域中最具挑战性和最具实用性的领域之一，其具有广泛的应用前景。
氮杂姜黄素、多肽、植物样本等具有生物活性的天然产物及其合成体也可以通过不对称合成得到。
目前，金属催化的不对称合成已经成为文献中越来越多的研究热点，其中以钯和铜为代表的过渡金属催化不对称偶联反应已经被广泛研究，然而金属钐和镍的助催化剂催化不对称反应研究相对较少，但是随着钐、镍催化剂的开发，相关文献也逐渐增多。
本项目将利用金属钐、镍作为催化剂，探索两类不对称偶联反应，并总结不同官能团的不对称偶联反应研究进展，为相关领域的研究提供理论和方法指导，同时对于不对称合成领域的发展也有一定的推动作用。
二、研究内容1. 金属钐催化的不对称偶联反应研究在该部分研究中，我们将探究金属钐和不同手性较好的配体或有机硼试剂对有机卤化物和不同类别的亲核试剂（如醇、胺、硫醇等）进行催化偶联反应的活性和手性诱导性，寻找较好的反应条件，探究反应机理，进一步拓宽钐催化的不对称偶联反应研究领域。
2. 金属镍催化的不对称偶联反应研究在该部分研究中，我们将探究金属镍配合物对碘代芳香烃、烯烃等有机卤化物与亲核试剂（如醇、胺、硫醇等）进行催化偶联反应的效果和手性诱导性，探究反应机理，寻找最优的反应条件，为金属镍催化的不对称偶联反应的发展提供理论和实验的支持。
3. 不同官能团的不对称偶联反应研究进展在该部分研究中，我们将总结存在异构化学异构的多官能团的不对称偶联反应研究进展，探究不同官能团在不对称偶联反应中的反应性、手性诱导性等情况，以期进一步深化对多官能团不对称偶联反应的理解。
三、研究方法1. 合成合适的有机卤化物或亲核试剂，如醇、胺、硫醇等。
2. 合成适合不对称催化反应的配体或有机硼试剂或金属钐或金属镍配位物。
3. 优化反应条件、确定反应物的最优配比，进行偶联反应实验。