不对称合成
不对称合成名词解释
不对称合成名词解释
不对称合成是最常用的化学反应之一。
它的反应机理比其他反应更加复杂，可以利用这种反应将两种不同的反应物合成一种新的化合物。
其中一种反应物可能是一种有机物，而另一种可能是一种无机物。
不对称合成的反应比一般的化学反应更复杂，可用于制备一种新的、未曾存在的化合物，这种反应特别适合制备一些非常有用的有机化合物。
它不仅可以用于在实验室制备有机分子，而且还可以用于实际的工业应用，从而提高产品的品质。
不对称合成中最重要的因素是反应介质和反应条件。
反应介质是指合成反应用以完成化学反应所需要的溶剂。
一般来说，反应介质包括水、乙醇、甲醇等，而温度、pH值和溶液浓度也是非常重要的反应条件。
此外，不对称合成还可以利用光照或电催化来完成反应。
这种类型的光照或电催化可以加速合成反应的进行，从而可以提高反应的效率，并且对反应物的改变能够更加明显。
不对称合成也可以利用催化剂来加速反应。
催化剂是指在特定形式或活性位置上加作用，以使反应按预期发生，而不会影响反应物。
常用的催化剂有金属离子、有机催化剂、酶和活性氧等。
最后，不对称合成的反应机理可以用于大规模的生产。
一般来说，不对称合成的反应机制可以在工业生产中应用，可以利用这种反应机理生产出许多有用的有机化合物，从而为工业提供更多的资源。
总之，不对称合成是一种常见的化学反应，能够用来合成新的化
合物，其反应机理比其他反应更加复杂，可以利用不对称合成反应来合成许多非常有用的有机化合物。
它可以利用反应介质、反应条件、光照或电催化和催化剂等技术来完成化学反应，也可以在大规模的工业生产中应用。
13第十三章-不对称合成
羰基不对称加成——非螯合加成：
在无手性因素时，普通亲核试剂进攻羰基碳的 Re和Si面的几率相同，产物是一对外消旋体：
与手性碳相邻的羰基碳，由于手性碳的影响使 得Re面与Si面进攻能量存在差别，因此存在非 对映过量（de）
7:4
羰基不对称加成：非螯合加成
Cram（克拉姆）规则：
亲核进攻试剂主要通过位阻最小的一侧进攻
当存在特定金属时，它可与羰基氧及α-C上的 氧结合，这种螯合结构的形成导致亲核进攻试 剂只能通过相反的位置进攻羰基碳：
de>98%
螯合结构导致反应的立体选择性大大提高
手性辅助基团参与的羰基加成
螯合结构使得手性底物与小位阻试剂也能 实现高de值的手性合成
将无手性中心或手性中心不合适的底物引入手 性辅助基团，就能实现高产率的单一手性合成
由于双烯体或亲双烯体上难以存在手性基团， 因此控制不对称环合反应主要有两种方法：
通过在双烯体、亲双烯体上引入手性辅助基团
使用手性催化剂催化环合反应
12.5 不对称氢化与氧化
概述：
氢化反应可以将π键还原为单键而得到新的手 性中心，氧化则通过氧化π键而得到新的手性 中心。他们得到单一手性产物的前提是在手性 因素（如催化剂或试剂）存在下进行反应
e键稳定 含量90%
反应具有立体选择性
a键能量高 含量10%
立体专一性：
不同的立体异构体反应得到不同的单一产物的 反应称为立体专一性反应，如还原反应：
还原产物均为单一纯品，具有立体专一性
还原产物为外消旋体，不具有立体专一性
对映过剩(ee)与非对映过剩(de)：手性合成 效率的标准
对映选择的反应使用ee：
通过特定方式反应，也能生成单一手性产物
有机化学中的不对称合成
有机化学中的不对称合成在有机化学领域中，不对称合成是一项重要的研究领域，它可以有效地合成具有手性的有机分子。
手性分子在药物合成、天然产物合成以及材料科学等领域中具有重要的应用价值。
本文将探讨不对称合成的基本概念、方法和应用，并介绍一些常见的不对称合成反应。
一、不对称合成的基本概念不对称合成是指通过使用手性起始原料或手性催化剂，合成出具有手性的有机分子的化学合成方法。
在不对称合成中，合成的产物具有不对称的结构或旋光性。
与对称合成相比，不对称合成可以得到具有更高的立体选择性和手性纯度的产物。
不对称合成的基本原理是利用手性诱导或手性催化剂来选择性地激活反应物中的一个面或一个手性中心，从而控制反应的立体选择性。
手性诱导合成方法包括拆分法、不对称催化、酶催化和手性助剂等。
其中，不对称催化是最为常见的方法，它通过使用手性催化剂，使化学反应以特定的立体选择性进行。
二、不对称合成的方法1. 手性诱导合成手性诱导合成是通过使用手性起始原料或手性诱导剂来进行的合成方法。
手性诱导合成包括手性拆分法和手性诱导剂法。
手性拆分法是通过将手性分子与反应物进行化学或物理上的拆分，使得反应物在反应过程中保持立体选择性。
手性拆分法包括光学拆分法、金属配合物拆分法和手性分子的稳定性拆分法等。
手性诱导剂法是通过使用手性诱导剂来引发反应中的手性识别过程，从而控制反应的立体选择性。
手性诱导剂法包括非手性基团诱导和手性感受性诱导。
2. 不对称催化合成不对称催化合成是通过使用手性催化剂来实现的合成方法。
手性催化剂能够选择性地提供一个特定的反应路径，从而控制反应的立体选择性。
不对称催化合成通常包括氢化、氧化、醇缩合、酯化、醚化等反应。
不对称催化合成中最有代表性的方法是手性配体催化法。
手性配体催化法通过使用手性配体配位于金属催化剂上，使催化剂具有手性识别能力，从而实现对反应物的选择性激活。
3. 酶催化合成酶催化合成是通过使用天然酶或人工改造酶来进行的合成方法。
不对称合成方法
不对称合成方法
不对称合成方法是一种利用立体选择性反应，使两个对映体中的一个占优势的合成方法。
这种方法又被称为手性合成。
在不对称合成中，至少要有一个化合物是手性化合物，才能使反应中生成的两种过渡态互为非对映关系，它们的活化能差决定了产物产生不等量的对映体。
不对称合成可以通过使用手性试剂、催化剂或者物理方法（如圆偏振光）来进行。
成功的标准通常包括高的对映体过量百分数、手性试剂易得且可循环使用、可以分别制得R与S异构体，以及最好是催化性的合成。
此外，根据手性的来源，不对称合成可以分为普通不对称合成和绝对不对称合成。
普通不对称合成是指依靠直接或间接由天然获得的手性化合物衍生的基团诱导产生手性化合物的合成。
而绝对不对称合成是指绝对脱离天然产物来源，通过物理方法（如通过圆偏光的照射）诱导产生手性的合成。
不对称合成在合成某些药物、香料、氨基酸及具有生物活性的化合物等方面具有很重要的意义。
有机化学基础知识点有机合成中的不对称合成方法
有机化学基础知识点有机合成中的不对称合成方法有机化学基础知识点：不对称合成方法不对称合成是有机化学中一种重要的合成策略，用于制备具有高立体选择性的有机分子。
本文将介绍不对称合成的基本原理和常用方法。
1. 不对称合成的原理不对称合成是在化学反应中控制立体选择性的方法。
通常情况下，有机分子具有手性，即它们可以存在两种依据空间构型的镜像异构体。
对于手性化合物的合成，通常需要选择性地生成一种手性异构体而不生成另一种。
不对称合成通过引入手性诱导剂或催化剂，以及具有手性中心的原料分子，来实现选择性合成手性分子的目的。
2. 常用的不对称合成方法2.1 催化不对称合成催化不对称合成是一种利用手性催化剂来控制反应立体选择性的方法，常用的手性催化剂包括金属配合物、有机小分子等。
例如，铑催化的酮还原反应、钯催化的Suzuki偶联反应等都是常见的不对称催化合成方法。
2.2 手性试剂参与的不对称合成手性试剂通常是指具有手性中心的化合物，它们可以作为手性源与底物反应，从而导致产物的手性选择性。
典型的手性试剂包括手性醇、手性酸等。
例如，进行不对称亲核取代反应时，可以使用手性的亲核试剂与底物反应来实现不对称合成。
2.3 手性配体参与的不对称合成手性配体在金属催化反应中起到了关键作用。
配体的选择可以导致反应的选择性以及对映选择性。
通常，配位基团与金属离子形成配合物，在反应过程中通过改变立体构型来控制手性产物的生成。
常用的手性配体包括膦配体、氨配体等。
2.4 手性溶剂参与的不对称合成手性溶剂是一种可以通过溶解性质改变反应体系手性选择性的方法。
在不对称合成过程中，手性溶剂可以与底物或催化剂形成氢键或其他作用力，从而促使产物的手性选择性。
手性溶剂的选择需要考虑溶解性、选择性和化学稳定性等因素。
3. 应用案例不对称合成方法在有机化学领域有着广泛的应用。
例如，药物合成中常使用不对称合成方法来合成药物的对映异构体，从而提高药物的效果和减少副作用。
有机合成中的不对称合成方法
有机合成中的不对称合成方法在有机合成领域中，不对称合成方法是一种应用广泛且具有重要意义的合成策略。
通过不对称合成，可以合成具有高立体选择性的有机分子，从而为药物研发、功能材料制备等领域提供了重要的工具和手段。
一、不对称合成方法的简介不对称合成方法是指在有机合成中，通过引入手性诱导剂或催化剂，使得反应产物中的手性中心具有高立体选择性。
常用的不对称合成方法主要包括催化不对称合成、反应不对称合成和拆分还原法等。
二、催化不对称合成催化不对称合成是一种常用的不对称合成方法，通过引入手性催化剂，控制反应过程中的立体选择性。
常见的手性催化剂包括金属有机催化剂、酶和有机小分子催化剂等。
例如，铑催化的不对称羟醛加成反应、铑催化的不对称氢化反应等都是催化不对称合成的典型例子。
三、反应不对称合成反应不对称合成是指通过对称的反应物进行反应，然后在反应后期引入手性诱导剂，实现对产物的手性控制。
常见的反应不对称合成方法包括不对称氢化反应、不对称环氧化反应和不对称亲核加成反应等。
通过合理选择反应物和手性诱导剂，可以有效地得到具有高立体选择性的产物。
四、拆分还原法拆分还原法是一种利用手性单体进行不对称合成的方法。
通过将手性单体进行反应得到手性中间体，然后通过还原、拆分等操作，最终得到目标产物。
拆分还原法具有操作简单、适用范围广的特点，常用于合成手性药物和天然产物等。
五、不对称合成的应用不对称合成方法在药物研发、功能材料制备以及天然产物合成等领域都有广泛的应用。
通过不对称合成可以合成具有特定立体结构和生物活性的分子，为新药物的设计和合成提供了重要的手段。
同时，不对称合成还可以合成具有特殊功能的材料，如手性催化剂、手性液晶等。
六、不对称合成的挑战与展望尽管不对称合成方法在有机合成领域取得了巨大的进展，但仍然面临着一些挑战。
例如，如何提高手性诱导剂的效率和选择性，如何降低催化剂的成本等都是当前亟待解决的问题。
未来，随着催化剂的发展和合成方法的创新，不对称合成方法将得到进一步的完善和拓展，为有机合成领域的发展提供更多可能性。
不对称合成简介
例：光学活性的氨基酸，e.e值可达96%~99%
反应过程：
H N NH2 C OH CH3+
O
H
O C OR''
N N C
H C
R'
C
H CH3 O C O
Al-Hg
铝汞齐还 原CN双键
氨基吲哚啉
H N H R' N CH C H CH3 O C O
乙醛酸酯
H2/Pd H3O+
取代
R
腙-内酯类化合物
手性化合物的获得途径：
①从天然产物中提取手性药物； —早期，有限。
②拆分法分离手性药物；（外消旋体拆分） —只利用了一半原料；从原子经济学角度看，是一 种浪费。 ③不对称合成； —产率高，污染小，符合绿色化学要求。
不对称合成的定义和表述
按照现今对这个命题的最完整理解，Morrison和Mosher提 出一个广义的定义，将不对称合成定义为“一个反应，其中 底物分子整体中的非手性单元由反应试剂以不等量的生成立 体异构产物的途径转化为手性单元。也就是说，不对称合成 是这样一个过程，它将潜手性单元转化为手性单元，使得产 生不等量的立体异构产物”。所说的反应剂可以是化学试剂、 生物试剂、溶剂、催化剂或物理因素（如圆偏振光）。
H O O H L1* CH2P(Ph)2 CH2P(Ph)2
L2*
L3*
.. Ph2P
H3C
.. P OMe
(-)-
OMe Ph P Ph OMe L4* CH2 CH2 P
L* ：手性膦
具有这种手性配体的铑对碳-碳双键、碳-氧双键及碳 氮双键发生不对称催化氢化反应。
①烯烃的不对称催化加氢
通过大量研究，已发现双键上带有极性基团，如氨基、 羟基、羰基、羧酸酯基、酰胺基等的烯烃在不对称催化氢化 反应中通常可以获得较高的光学产率。可能因极性基团可与 催化剂的金属配位，使烯烃处在确定的位置，按一定的取向 进行加氢反应，从而提高了反应的对映选择性。
化学合成中的不对称合成技术
化学合成中的不对称合成技术在有机化学领域中，合成手段的发展一直是研究的重要方向之一。
不对称合成技术是一种能够合成具有立体异构体的有机分子的方法，被广泛应用于药物、农药、天然产物合成等领域。
本文将探讨不对称合成技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、不对称合成技术的原理不对称合成技术是指通过引入具有手性性质的试剂或催化剂，使得反应只生成一种立体异构体的合成方法。
其中，手性试剂或催化剂是实现不对称合成的关键。
这些手性试剂或催化剂能够选择性地与底物发生反应，产生具有特定立体结构的产物。
主要的不对称合成技术包括手性配体催化、手性分子催化、手性荧光探针和手性相系统。
手性配体催化是最常见的不对称合成技术之一，其中金属催化剂与手性配体配对，通过底物与催化剂之间的相互作用，实现对立体构型的选择性催化。
手性分子催化是一种最近兴起的不对称合成技术，它利用手性有机小分子作为催化剂，实现对底物的不对称催化。
手性荧光探针和手性相系统则利用手性小分子的发光性质或手性结构对底物进行选择性响应，实现不对称合成。
二、不对称合成技术的应用不对称合成技术在有机合成中有着广泛的应用。
它不仅可以用于合成具有特定立体构型的有机分子，还可以用于解决合成中的对映体纯度和产物选择性的问题。
在药物合成中，不对称合成技术被广泛应用于合成具有药效活性的手性药物。
通过选择合适的手性试剂或催化剂，可以选择性地合成单一对映体，从而提高药物的治疗效果和减少副作用。
例如，利巴韦林和普鲁卡因就是应用不对称合成技术合成的手性药物。
在农药合成中，不对称合成技术可以用于合成具有高效杀虫活性的手性农药。
不对称催化反应和手性分子催化反应是常用的合成手段。
利用不对称合成技术，可以合成出对映体纯度高的农药，提高农作物保护的效果。
在天然产物合成领域，不对称合成技术可以用于合成复杂天然产物的手性中间体。
许多天然产物具有复杂的结构和多种生物活性，合成难度很大。
不对称合成技术的应用可以大大提高合成效率，并获得对映体纯度高的天然产物。
不对称合成名词解释
不对称合成名词解释不对称合成是化学中一个重要的概念，它是指反应产物中碳原子的排列不对称或不饱和，可以通过精确的合成来做出精确的产物。
不对称合成非常重要，因为它可以让化学家们控制结构，例如控制碳原子的排列顺序，从而创造出更高级的材料和制剂，用于药物研究、纳米技术等领域。
不对称合成最常用的方法是以多种不同的有机物质为原料，通过反应得到不对称的产物。
有了不对称合成，化学家们可以实现精确控制，有助于研究出新的有效材料，以满足特定的应用场景要求。
不对称合成的方法很多，常用的有金属配位盐催化、酸催化、光催化和水溶性催化等，它们都有其自身的特点和应用。
金属配位盐催化是一种最常用也最受欢迎的方式，一般通过加入活性金属与有机物质发生反应，从而形成不对称的产物，可以使不对称产物的排列更加精确。
酸催化法也是一种简单而有效的方式，可以使不对称产物的形成更加清晰和精确。
它通过加入酸来促进有机物质中发生的反应，从而产生不对称的产物。
光催化和水溶性催化是近年来得到广泛应用的两种方法，在光催化中经由发射和吸收光来产生不对称的产物，而水溶性催化则是在水溶液中添加催化剂，通过光照来促进有机物质中发生反应，从而产生不对称的产物。
不对称合成技术在21世纪被广泛应用，它已经成为化学领域中的一种重要工具，在制药、材料研究和纳米技术等领域都发挥着重要作用。
例如，不对称合成技术可以用来提高药物的活性，使原料的利用更加高效；它也可以用来研究各种新型材料，为社会和工业生产提供更好的材料；它还可以用来控制纳米材料的结构，从而提高纳米材料的性能。
总而言之，不对称合成是一种重要的化学合成技术，可以有效地提高药物的活性、研究新型材料和提高纳米材料的性能。
它也可以至关重要地帮助化学家们精确控制反应中的碳原子排列，从而实现复杂的反应产物结构。
因此，不对称合成技术在未来将发挥更重要的作用，将成为药物研究、材料研究和纳米技术等领域的有力工具。
它将为世界上的科学家和工程师提供更多的可能性，用于创造出更多的新材料和药物，改善人类的生活环境。
不对称合成
COY +
YOC
R' R H
二、 环外手性传递
Me H Ph NLi CH3I Me H Ph N CH3 H 3.2 : 1 Ph CH3 N H Ph HO BCl3, Et3N PhCHO N H Ph 2.5 : 1 + + Me H Ph N H CH3 Ph HO N H Ph
三、 配位型环内手性传递
(ArO)2AlCH3
O t-Bu CH3Li CH3 OH 21% 99 % Bu-t Al(OAr)2CH3
CH3 + t-Bu
ArO =
O Bu-t
在底物控制反应中，噁唑烷酮、吡咯烷、氨基醇、 酰基磺内酰胺和a-硅烷基酮等手性体系作为手性 辅剂，已经广泛地用于不对称诱导与醛的亲核加 成反应。
Sn(OTf)2 Bu3SnF PhOHO SEt
Catalyst
N Me
N H
100 % syn e.e. > 98 %
不对称成环反应
一、手性双烯体诱导反应
EtO2C O + O O O PhH, reflux EtO2C N O O O syn 100 % d.e. 100% O
N
二、手性亲双烯体诱导反应
H N H CO2H t BuCHO, H+ H N H O Bu-t R 1)LDA 2) RX N H O Bu-t
O
O
H3O+ N H
CO2H R
CO2H H 2N H H
3
Ph 1) CH3OH, HCl N O H CH3 1) LDA CO2CH3 2) CH3I 94% d.e.
Ph N O H CH3
O
有机合成中的不对称合成方法
有机合成中的不对称合成方法有机合成是化学领域中的一项重要研究领域，它涉及到合成有机化合物的方法和技术。
其中，不对称合成方法是一种重要的合成策略，它能够有效地合成具有手性的有机分子。
本文将介绍几种常见的不对称合成方法，并探讨其在有机合成中的应用。
一、不对称合成方法的概述不对称合成方法是指在有机合成中，通过使用手性试剂或催化剂，将对称的起始物转化为手性产物的合成方法。
这种方法能够有效地合成具有手性的有机分子，具有广泛的应用前景。
二、手性试剂法手性试剂法是一种常见的不对称合成方法，它通过使用手性试剂将对称的起始物转化为手性产物。
手性试剂可以是手性草酸、手性胺等，它们能够与起始物发生反应，形成手性产物。
这种方法具有反应条件温和、操作简单等优点，广泛应用于不对称合成中。
三、催化剂法催化剂法是一种重要的不对称合成方法，它通过使用手性催化剂将对称的起始物转化为手性产物。
手性催化剂可以是金属配合物、有机小分子等，它们能够催化起始物的反应，形成手性产物。
这种方法具有反应条件温和、产物选择性高等优点，被广泛应用于不对称合成中。
四、不对称合成方法的应用不对称合成方法在有机合成中具有广泛的应用。
首先，不对称合成方法可以用于合成手性药物。
手性药物具有较高的生物活性和选择性，能够更好地与生物体发生相互作用，因此在制药领域中具有重要的应用价值。
其次，不对称合成方法可以用于合成手性农药。
手性农药具有良好的杀虫、杀菌活性，能够更好地保护农作物，提高农业产量。
此外，不对称合成方法还可以用于合成手性材料、手性催化剂等，具有广泛的应用前景。
五、不对称合成方法的发展趋势随着科学技术的不断发展，不对称合成方法也在不断创新和改进。
一方面，研究人员不断寻找新的手性试剂和催化剂，提高不对称合成的效率和选择性。
另一方面，研究人员也在探索新的反应体系和反应条件，拓宽不对称合成的应用范围。
未来，不对称合成方法将继续发展，为有机合成提供更多的选择和可能性。
第5章-不对称合成
H CN H H
H2 Al
OO
OH HO CH2OH H CN H CH2OH
(major)
HO Ph H
O LiAlH4 R Ph
O
O H AlH3
HO
OH R
Ph H H
H
R
33
2、手性辅助基团控制
S
A*
P* + A* A*
R
S
P*
A*
Prelog 规则
S：含潜手性基团的底物 A*：光学纯的手性辅助试剂 S—A*：连上辅助基团的底物 P*—A*：连着辅助基团的产物 P*：去除辅助基团后的最终产物 手性辅助试剂A*一般可回收再使用
35oC R CH3 C 6 H5 (CH3)2CH (CH3)3C -70oC R (CH3)3C CH3
主 2.5 > 4 5 49
: : : :
次 1 1 1 1
主要产物
次要产物
主 499 : 5.6 :
次 1 1
32
CN HCN HO H OH H CH2OH CHO H OH CH2OH
34
(L) (CH3)2CH HO
*
(S) H
(M)
(-)-menthol (-)-薄荷醇
CH3 OH C6H5 O OH
O C6H5 O
Nu O O R O M S L H+
(-)menthol
CH3MgI
H+
OH H2O
Nu R
H+
OH O O S L
位阻小
M
主要产物
35
3、手性试剂控制
注：前三个阶段是化学当量(Stoichiometric)的，
第八章 不对称合成反应
C10H19-n (-)-DET, -40℃
O
OH
C
MeCO2 C
H OSO2C6H4-Me-p
H
R
S
8. 1. 3 不对称合成的反应效率
◆不对称合成反应实际上是一种立体选择反应,反应的产物 可以是对映体,也可以是非对映体,只是两种异构体的量不同 而已。立体选择性越高的不对称合成反应, 产物中两种对映 体或两种非对映体的数量差别就越为悬殊。
◆不对称合成的效率, 正是由两者的数量差别来表示的。若 产物彼此为对映体, 则其中某一对映体过量的百分率(percent enantiomeric excess,简写为 %e.e)可作为衡量该不对称合成反 应效率高低的标准,表示方法如下:
HO
H2/Rh L*DL*DCl2
NHCOCH3
H
COOH
OH
NHCOCH3 H COOH 94%e.e
（2）Sharpless不对称环氧化反应
◆ 1980年， Sharpless研究组发现酒石酸酯-四异丙氧基钛过氧叔丁醇体系对各类烯丙醇能够进行高对映选择性氧化， 得到高e.e值羟基环氧化物，并根据使用酒石酸二乙酯的构 型得到预期的立体构型产物。
8. 1. 1 不对称合成反应的意义
◆对于不对称化合物来讲,制备单一的对映体是非常重 要的,因为对映体的生理作用往往有很大差别。
(+)-抗坏血酸具有抗坏血病的功能, (R)-天冬酰胺是甜的, L-四咪唑是驱虫剂, 3-氯-1,2-(S)-丙二醇是男性节育剂, (-)-氯霉素有疗效,
(-)-抗坏血酸则无此活性； (S)-天冬酰胺是苦的; D-四咪唑有毒且不能驱虫; (R)-异构体是有毒的; (+)-氯霉素却无药效
8.1 概 述
有机化学中的不对称合成方法
有机化学中的不对称合成方法有机化学是一门研究有机物结构、性质和合成方法的学科。
在有机化学中，不对称合成方法是一种重要的研究领域。
不对称合成方法可以用于合成具有特定空间结构和生物活性的有机分子，对于药物研发、农药合成等领域具有重要意义。
本文将介绍几种常见的不对称合成方法。
一、手性诱导的不对称合成方法手性诱导的不对称合成方法是通过引入手性诱导剂来实现对手性产物的选择性合成。
手性诱导剂可以是手性配体、手性催化剂或手性试剂等。
其中，手性配体是一种常见的手性诱导剂。
通过选择合适的手性配体，可以控制反应中的立体选择性，实现对手性产物的选择性合成。
二、不对称催化的不对称合成方法不对称催化是一种常用的不对称合成方法。
在不对称催化中，手性催化剂被用于引发化学反应，从而实现对手性产物的选择性合成。
不对称催化可以分为金属催化和有机催化两大类。
其中，金属催化是指利用手性过渡金属配合物作为催化剂，而有机催化则是指利用手性有机分子作为催化剂。
不对称催化的不对称合成方法具有反应条件温和、产物产率高等优点，已经成为有机化学中的重要研究方向。
三、不对称还原的不对称合成方法不对称还原是一种常见的不对称合成方法，通过利用手性还原剂对不对称亲核试剂进行还原反应，从而实现对手性产物的选择性合成。
不对称还原的不对称合成方法可以分为金属催化还原和酶催化还原两大类。
其中，金属催化还原是指利用手性金属催化剂对不对称亲核试剂进行还原反应，而酶催化还原则是指利用手性酶对不对称亲核试剂进行还原反应。
不对称还原的不对称合成方法具有反应条件温和、产物产率高等优点，广泛应用于有机合成领域。
四、不对称加成的不对称合成方法不对称加成是一种常用的不对称合成方法，通过利用手性试剂对不对称底物进行加成反应，实现对手性产物的选择性合成。
不对称加成的不对称合成方法可以分为不对称亲电加成和不对称亲核加成两大类。
其中，不对称亲电加成是指利用手性亲电试剂对不对称底物进行加成反应，而不对称亲核加成则是指利用手性亲核试剂对不对称底物进行加成反应。
不对称合成的四种方法
不对称合成的四种方法不对称合成是一种有机合成方法，通过控制化学反应的反应条件和催化剂的选择，使得反应中生成的手性分子局限于其中一种手性，从而得到具有想要手性的目标产物。
在有机合成中，不对称合成被广泛应用于药物合成、天然产物合成和材料科学等领域。
下面将介绍四种主要的不对称合成方法。
1.不对称催化反应：不对称催化反应是最常见和最有效的不对称合成方法之一、此类反应中，通过催化剂的存在，控制发生的反应中的手性产生，从而获得目标手性分子。
常见的不对称催化反应包括不对称氢化、不对称羰基化反应和不对称亲核取代反应等。
催化剂常常是手性有机分子配体和过渡金属或有机小分子的复合物，它们能够催化不对称反应的进行，并选择性地产生具有一定手性的产物。
2.不对称诱导反应：不对称诱导反应是通过利用手性分子间的相互作用而实现目标产物手性不对称生成的方法。
在反应中，手性诱导剂通过与底物或中间体的非共价相互作用，使得反应过程中特定手性产物的生成受到手性诱导剂的影响。
常见的手性诱导剂包括手性助剂、手性溶剂和手性催化剂等。
3.不对称模板反应：不对称模板反应是一种依赖于模板分子的手性而实现目标产物手性不对称合成的方法。
在反应中，模板分子能够选择性地与底物或中间体形成手性识别的配合物，从而确定反应过程中产物的手性。
这类反应中，模板分子常常是手性有机分子、金属络合物或有机小分子等，可以被底物或中间体特异地识别并参与反应。
4.不对称自适应反应：不对称自适应反应是一种依据底物分子中的结构特点自发发生的不对称反应方法。
在这些反应中，底物分子本身具有能够选择性地识别和响应手性信息的结构特点，从而引导反应生成特定手性的产物。
这类反应中常用的底物分子包括局部手性的含氧化合物、含氮化合物和酸碱化合物等。
以上介绍的四种不对称合成方法在不同的反应条件和具体反应体系中都具有重要的应用价值。
通过选择合适的反应条件和催化剂，可以实现目标手性的高选择性合成，从而为有机化学合成提供丰富的手性构建工具，对于合成手性药物和天然产物等具有重要的意义。
第二章 不对称合成
P(C6H5)2 P(C6H5)2
拆分
(R)-(+)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱBINAP
+
(S)-(-)-BINAP
b) BINAP-Rh络合物的结构及不对称催化
Rh narbornadiene
ClO 4
(C6H5)2 P Rh P (C6H5)2 ClO4
(R)-(+)-BINAP
Rh
ClO4
(R)-2
(S)-(-)-BINAP
O O O R' Al Li H O
Un C R
R
联萘酚氧和不饱 和基团之间没有 π/π电子的排斥
有π/π电子的排斥而 不稳定
2.2.2 双萘膦-铑（BINAP-Rh）的不对称氢化
试剂的合成 （J. Am. Chem. Soc. 1980,102, 7932）： a) 双萘膦的合成
OH OH
溴代
Br 1）n-BuLi Br 2) (C H ) PCl 6 5 2
(S)-2
上述络合物和α-乙酰胺基或α-苯甲酰胺基肉桂酸 或它们的酯在甲醇溶液中反应，
H R COOR1 + H2 NHCOR2 (E)，且 R=Ar或H R1=H或 烃基 R2=Me或Ph [Rh(R)-binap]+ [Rh(S)-binap]+ NHCOR2 RH2C COOR1 H (R)-
2.1.3 环氧化时间的缩短 sharpless不对称环氧化的一个突出问题是反应 时间过长，有的甚至要放置若干天反应才能完成。 但在Shapless不对称环氧化中，加入催化量的氢化 钙和硅胶能使反应时间大幅度缩短。如2-十三碳烯1-醇，用Sharpless试剂环氧化时，在5-10毫摩尔% 的氢化钙和10-15%当量硅胶存在下，反应时间从96 小时缩短到8小时。
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加到含氢 少的C上 少的 上
24
反应实例
对于同一烯来说,加成方向的倾向性取决于在制备 P2 *BH时采用的起始α-蒎烯是左旋还是右旋.
25
反应的差异
一般的空间阻碍不甚大的烯烃,顺式的异构 体反应快,立体选向性强,而反式的异构体 慢,立体选向性弱.
丁烯, 顺-2-丁烯,2h,75%-80% 丁烯 反式, 反式,24h,13%
32
发言结束
谢谢
33
�
9
Prelog关于苯乙酮酸酯的构象的观点 关于苯乙酮酸酯的构象的观点
由于试剂多从空间阻碍最小的方向进入反应,因此 构想的分析对于未知构型的测定具有决定性的意义. 苯基乳酸的绝对构型是已知的,所以借助Prelog规 则测定的构型是绝对构型. 绝对构型 Prelog 认为苯乙酮酸酯分子中的酮羰基与酯羰基反 反 式平行. 式平行
诺贝尔化学奖 获得者 H.C.Brown发 现的"烯的硼 氢化反应. 立体化学远非 清楚,如果硼 氢化反应的试 剂"硼烷"中 引入不对称因 素-------非对 称的硼氢化试 剂,而可以对 烯键进行不对 称的加成反应.
二甲氧基乙烷
0°C °
23
硼氢化反应的表示方式
按照顺式和反马氏规则的方式对烯烃发生加成.一 般将P2 *BH的不对称加成表示如下:
16
Horeau规则 规则
如果释放的2-苯 基丁酸是R(-)构 构 型,供测的二 级醇是S-构型 构型. 构型 用S(+)-2-苯基 丁酸的酸酐或 酰氯和外消旋 的dl-醇反应, S(+)-2-苯基丁 酸的酸酐或酰 氯倾向与S-醇 醇 结合,剩下R结合 醇.
17
Horeau规则的应用 规则的应用
受动力学控制的反应, 反应物之间的立体结构 的彼此匹配者是决定主 要主要产物的结构的重 要因素.主要应用是测 主要应用是测 定二级醇羟基所在的碳 原子的构型. 周维善; 原子的构型. 周维善;回收的
2-苯基丁酸的旋 苯基丁酸的旋 光为正值,C3均是 光为正值 均是 R构型,羟基 构型, 构型 羟基β向位. 向位.
7
Prelog规则的应用 非对称醇的构型测定 规则的应用---非对称醇的构型测定 规则的应用
[α]D的绝对值 较小或过小 时,必须进 行其对映体 或差向异构 体的相应不 对称中心的 构型测定.
本身为负值 得出正值的结论
8
Prelog规则的缺陷 规则的缺陷
α -苯基乳酸的[α]D-0.65确实很难判断其羟基是α 或β向位的. 3β-胆甾烷醇的结构,C3结合的C2和C4都是亚甲基.说明 不适于直接结合两个亚甲基的含羟基的不对称中心的够行的 测定. 测定.
按照这个晶体中的构象很难判断格氏试剂 在对苯乙酮酸酯发生加成作用时的主要方向 而得出符合实验结果的结论 Prelog规则还待更深入的研究. 规则还待更深入的研究. 规则还待更深入的研究
11
不对称的Diels-Alder双烯合成 双烯合成 不对称的
是由共轭二烯与含不对称因素的酯基的羧酸型嗜二 烯体之间的合成反应.研究较多的是反丁烯二酸酯 和丙烯酸酯作为嗜二烯体的一些反应.
5
Prelog规则的应用 非对称醇的构型测定 规则的应用---非对称醇的构型测定 规则的应用
[α]D的绝对值比 较大,可以给 出肯定的答案.
6
Prelog规则的应用 非对称醇的构型测定 规则的应用---非对称醇的构型测定 规则的应用
[α]D的绝对 值不大, 但可以进 行比较, 也能确定 所测得不 对称中心 的构型.
12
反应方向
主要取决于含不对称因素的反丁烯二酸酯的优势构 象. 根据Prelog α-羰基酸的非对称酯的构象分析原则, 呈如下形象.
量很低,酸下,生成大量的 量很低,酸下, S,S-构型的产物. 构型的产物. 构型的产物
13
Lewis酸催化反应的解释 酸催化反应的解释
(-)薄荷醇残基中的异丙 基,阻碍了1,3丁二烯自 纸面之上趋近C=C双键,所 以量低. Lewis酸与酯羰基氧原子配 位,也在纸面上进行,却不 受异丙基的妨碍,总的立体 效应提高了1,3丁二烯从 纸面之下与双键反应,结果 变成S,S-构型的产物. 构型的产物. 构型的产物
回收的2梁小天 ;回收的 苯基丁酸的旋光为 负值, 为 型 负值,C6为S型.
18
非对称的试剂的不对称合成
前面讲的引入不对称合成的辅助因素,最典型的就 是以一个非对称的醇与反应物的羧基反应成为非对 称的酯,而酯基在反应之后可以比较容易的被水解 或还原除去,于是达到了不对称合成的目的. 接下来介绍非对称氢转移试剂还原对称的酮羰基的 非对称氢转移试剂还原对称的酮羰基的 不对称反应:最有代表性的是异丙醇铝参与的 异丙醇铝参与的 不对称反应 Meerwein-Ponndorf还原反应 烷基含 还原反应,烷基含 还原反应 烷基含β-H的格氏 的格氏 氢化铝锂的还原反应. 试剂的还原反应和氢化铝锂的还原反应 试剂的还原反应 氢化铝锂的还原反应.
不可能29Fra bibliotek过渡态化合物的修改
W.R.Moorre对Brown提 出的过渡态做了修改, 提出了P2 *BH的另一种 表示优势构象的方法.
四中心 机制过渡态
30
过渡态的另一种表示法
b《a 《
a+b 《a'+b'
31
硼氢化反应总结
硼氢化反应颇为复杂,尽管为反应的过渡态 的立体结构的工作者很多,但只能解释存在 的部分问题,反应机制还有待深入研究 .
Horeau用消旋的 苯基丁酸的酸酐或酰氯作 用消旋的2-苯基丁酸的酸酐或酰氯 用消旋的 苯基丁酸的酸酐或酰氯作 为试剂, 为试剂,与一个具有旋光性但未知构型的第 二级醇反应 其中一个手性酰基将优先与此 反应. 二级醇反应.其中一个手性酰基将优先与此 醇反应生成酯, 醇反应生成酯,于是将从所用的试剂释放出 较多量的那个反应性因立体结构欠匹配的酸, 较多量的那个反应性因立体结构欠匹配的酸, 一个旋光性的( ) 或 ) 苯基丁酸 苯基丁酸. 一个旋光性的(+)-或(-)-2-苯基丁酸.
14
Lewis酸催化反应的特例 酸催化反应的特例
环戊二烯与丙烯酸 (-)-薄荷醇酯之 间的反应. 内型的产物,有或 没有催化剂参与, 都是(+)-2R-构 型的对映体过量, 但催化剂增加反应 的量. 外型的产物,催化 剂转变不对称性, 由(+)-2S-换为 (-)-2R-构型.
15
Horeau的研究 的研究
21
不对称Meerwein不对称 Ponndorf还原反应 还原反应 的试剂
不对称的格氏还 原反应的试剂
不对称的氢化物的还原反 应的试剂 天然化合物: 天然化合物:纯,单一 合成化合物:经过解析, 合成化合物:经过解析, 有对映体选择. 有对映体选择. (+-)喹宁碱 喹宁碱
22
非对称试剂对烯键的加成反应
3
Prelog的研究 的研究
非对称的醇转变为苯乙 酮酸酯,然后与甲基碘 化镁反应,得到α-苯基 乳酸酯的混合物,经进 一步的水解,生成含对 映体之一较多的α-苯基 乳酸的混合物,而呈旋 光性.
比还原反应或催化反应机制 清楚
4
Prelog规则 规则
指出了非对称 醇的构型和所 生成的α-苯基 乳酸的两个对 映体的多寡的 关系.
10
Prelog规则的怀疑 规则的怀疑
氢原子与羰基 相互重叠
H.B.Kagan 发现 1.苯基与羰基共平面. 苯基与羰基共平面. 苯基与羰基共平面 2.羰基所处平面平均 羰基所处平面平均104度 羰基所处平面平均 度 3.不对称碳原子的 与羰基重叠. 不对称碳原子的H与羰基重叠 不对称碳原子的 与羰基重叠.
19
都含有与氧配 位的铝或镁. 位的铝或镁. 先形成过渡态, 先形成过渡态, 然后进行氢向 羰基碳转移, 羰基碳转移, 还原反应才告 完成
20
过渡态的形成
因为试剂是非对称的,所以反应物分子特别是其功 能团上的基团和试剂不对称中心上的基团,倾向于 按基团间相互作用之和最弱的向位排布 基团间相互作用之和最弱的向位排布,而形成反 基团间相互作用之和最弱的向位排布 应的最主要和最稳定的过渡态,并由此决定反应的 主要方向和主要产物的构型. 反应物的L和试剂的 反应物的 和试剂的 S'同处纸面之上 同处纸面之上 大避免最强烈的L-L ' 小,大避免最强烈的 之间的作用. 之间的作用.
26
顺式和端烯烃反应的解释
一般顺式和端烯烃由于空间阻碍小,主要与P2 *BH 反应而生成加成物.过渡态如下:
稳定
稳定
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反式反应的解释
实际上"二-3-蒎烷基硼烷"试剂存在着单体和二聚 体之间的平衡.
由于反式烯烃具有较大的空间阻 主要与P 碍,主要与 2 *BH2BP*H反应
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反应的具体过程
?
以对称的化合物作为起始物 的不对称合成
---------李天景
1
主要内容
在对称的起始反应物中引入 不对称因素的不对称合成 非对称的试剂与对称的反应物 进行的不对称合成
2
引入不对称因素的不对称合成
丙酮酸的甲酯和乙酯 具旋光性的天然的丙酮 酸酯 McKenzie 对于非对称 的α-羰基酸酯的还原反 应和格氏反应研究表明: 在对称的反应物分子中 引入一个不对称的辅助 因素,可以作为不对称 合成的手段.