新型四齿手性含硫(氮)配体的合成及其在芳香酮不对称氢转移中的应用
手性配体的设计与合成及其应用研究
手性配体的设计与合成及其应用研究手性化学的发展促进了有机合成、生物化学、材料科学及环境科学等领域的研究,为化学家提供了一种优雅而有效的方法,来控制分子的立体构型以及它们的各种物理、化学性质。
其中,手性配体是研究手性化学非常重要的组成部分,该文章将主要介绍手性配体的设计和合成方法,以及它们在不同化学领域的应用。
第一部分:手性配体的概念与分类手性配体是具有手性中心的有机化合物,其重要性在于它们可以诱导或控制对映异构体的形成。
通常情况下,手性配体可以分为两大类:绝对手性和相对手性。
绝对手性体是指其手性由分子内部的对称元素确定,例如氨基酸和糖类。
相对手性体则是指其手性是由于分子中不对称碳原子的存在而产生的,比如羧酸、芳香酮等。
第二部分:手性配体的设计与合成手性配体的设计与合成是一项复杂的过程,通常需要考虑到立体效应、空间位阻、分子对称性以及反应条件等因素。
下面我们将介绍一些常用的手性配体设计与合成方法。
1. 自然产物法:通常是从天然产物中提取含有手性中心的化合物作为手性配体,在学术和工业中都有广泛应用。
2. 对映选择性合成法:选择性合成可以达到高度手性纯度,通常采用手性催化剂或手性试剂来实现。
其中,手性催化剂的选择十分重要,包括金属离子、手性配体及其衍生物等。
3. 不对称合成法:这是通过反应底物本身和反应条件来实现手性合成的方法。
例如,通过芳香族双取代化合物的N-烷基邻位诱导去立体异构化可以实现手性合成。
第三部分:手性配体在不同领域的应用手性配体在药物合成、催化剂合成、天然产物合成等领域中有着广泛的应用。
下面我们将介绍一些常见的应用领域。
1. 药物合成:手性配体在药物合成中广泛应用,在药物的性质、活性以及毒性等方面都有着重大作用。
2. 催化剂和反应器设计:手性配体在制备各种催化剂和反应器时也有着广泛应用,可以提高产率,提高反应选择性。
3. 金属有机化学:手性配体在金属有机化学中也有着广泛应用,例如在烯烃羰基化反应中,手性配体可以用来均匀分散活性金属位点。
手性Salen.Co(Ⅱ)络合物催化芳香酮的不对称还原反应——推荐一个综合化学实验
在立 体 化学 中 . 性化 合 物分 子存 在着互 为 镜像 关 系且不 能完 全重合 的对 映异 构体 , 手 手性 化合 物 的 非对 称性 会导 致偏 振光 的旋 转 , 被称 为光 学 活性 。如果 使偏 振光 的平 面按 顺 时针方 向发 生偏转 , 则称 该 物质 为右 旋 的 , 正号 ( ) 示 ; 用 +表 反之 , 偏 振 光 的平 面 按 逆 时针 方 向偏 转 , 称 该 物质 为 左旋 的 , 负 使 则 用 号( ) 一 表示 。以酒石 酸 为例 , 3种空 间结 构 , 有 分别 称 为右旋 ( ) 左旋 ( ) 内消旋 酒石 酸 。手 性化 合 + 、 一和
— —
推 荐 一个 综合 化 学 实验
张道 牛 国兴 高翔
( 旦大学化学 系 复 上海 203 ) 0 4 3
摘要 介绍以 SlnC (I 络合物为金属有机催化 剂的不对称芳 香酮还原 反应实验 。通 过本实 验可 了 a — o 1) e 解 有关 手性 、 金属 配合 物催 化剂的设计合成 、 化机理 、 催 产率 、 选择性等基本概念 , 高在手性化合 物拆分及 不 提 对称催 化方面的操作能力 , 加强在有机 、 无机 合成 、 仪器 分析 、 化 、 催 手性分 离及化合 物表 征等方 面 的综 合能 力 。讨论 了该 实验在高年级本科生综合化学实验教学工作 中的实践效果。
物的两个对映体具有数值相等但方向相反的比旋光 , 等量的右旋和左旋对映体混合后 , 旋光将彼此抵消 而不 具光 学 活性 。 为外消 旋体 , 称 表示 为 ( ) lC。但 如果 一 个 对 映 体 的量 超 过 了另一 个 , 混 合 物 ± 或 '一 a 该 就 具有 了光学 活性 。分 子 内含有 相像 的手 性碳 原 子 . 因具有 对 称 因素 而 形成 的不 旋光 性 化 合物 称 为 但 内消旋 体 , 一般 在 分子 名称 前加 前缀 m ¥. 表示 。 e ,o来 样 品的对 映体 组成 可用 术语 “ 映体 过量 ( 映体 超量 ) 来 描述 , 对 对 ” 表示 一个对 映体 对 另一 个 对 映体 的过 量值 , 常用 百分 数表 示 , , 定 R 和 J两 对 映体 中 s型 的量 [ ] 于 尺 型 的量 [ ]则 对映体 过 通 即 假 . s 一 . 5大 一 ,
钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用
钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用何伟平20083310 应化08-1班摘要:潜手性酮不对称加氢生成的手性仲醇是合成手性药物和精细化学品的重要中间体,钌催化剂对催化无论是简单酮还是β-酮酸酯的不对称加氢反应具有显著的优越性。
关键字:不对称氢化、钌、酮、β-酮酸酯。
不对称催化反应作为一个手性增量过程已成为人工合成旋光性产物最有效的手段之一。
其中不对称氢化反应发展较快,是研究得较多的一类反应。
不对称催化具有容量大、产率高、反应速度快、产物分离相对容易、催化剂的手性易于通过改变配体来修饰等优点,使该领域成为国际化学家研究的热点。
酮的不对称催化加氢已成为合成手性醇最重要的方法之一,而钌催化剂对催化酮的不对称加氢反应具有的高活性和高对映选择,使它一直被各国化学家所关注。
本文对钌系催化剂不对称催化氢化简单酮和β-酮酸酯的最新进展进行综述。
1 简单酮的不对称氢化对不含官能团的简单芳香酮来说,由于除酮羰基外不具有与催化剂中心金属进行配位的辅助功能基团, 因此导致钌-膦配合物催化剂对这类酮加氢的对映选择性不高。
直到1995年Noyori发现Ru(Ⅱ) –BINAP-diam ineKOH催化体系后,才使得简单芳香酮的不对称催化加氢在催化活性和对映选择性上有了突破性的进展。
此后,膦配体、钌、手性二胺形成的三元配合物常用作简单酮进行不对称催化氢化反应的催化剂。
图1 可能的过渡态机理研究表明,手性双胺双膦钌催化剂之所以获得很高的催化活性和对映选择性. 一个可能的原因是:在反应过程中,上述催化剂可与反应底物酮生成催化活性的六元环过渡态。
首先,手性胺膦钌络合物在碱的作用下生成Ru-H 络合物,红外光谱已证实了该结构的存在。
此外,手性配体中的“NH”官能团,在催化反应过程中,通过形成氢—氧键,可能生成电荷交替的六元环过渡态(图1)。
同时,催化剂各配体的存在使底物酮只能沿着特定的反应通道与催化剂络合,从而有利于单一对映体产物的生成。
不对称催化技术
不对称催化技术不对称催化技术是一种重要的化学合成方法,可以有效地合成具有高立体选择性的有机分子。
本文将介绍不对称催化技术的原理、应用以及未来的发展趋势。
不对称催化技术是一种利用手性催化剂催化的化学反应方法,可以在不改变反应物的对称性的情况下合成手性化合物。
手性化合物是指具有非对称碳原子或其他手性中心的有机分子,它们在生物学、药物学和材料科学等领域具有重要的应用价值。
而不对称催化技术的发展使得手性化合物的合成更加高效、具有高立体选择性和环境友好。
不对称催化技术的核心是手性催化剂。
手性催化剂是一种具有手性结构的化合物,它可以选择性地催化反应物中的一个对映异构体,从而合成手性化合物。
手性催化剂可以通过配体和金属离子之间的配位作用实现对反应的控制。
通常情况下,手性催化剂可以通过手性配体与金属离子形成配位键,从而形成活性催化剂。
活性催化剂可以与反应物发生反应,并在反应过程中控制反应物的立体构型。
不对称催化技术在有机合成中具有广泛的应用。
它可以用于合成药物、农药、天然产物和功能材料等重要化合物。
通过选择不同的手性催化剂和反应条件,可以实现多种不同类型的不对称催化反应。
例如,不对称氢化、不对称酰胺合成、不对称亲核取代等。
这些反应具有高立体选择性和高效率,可以大大简化合成路线,提高产率,减少废物产生。
不对称催化技术的发展还面临一些挑战。
首先,手性催化剂的设计和合成是一个复杂而繁琐的过程。
需要考虑催化剂的活性、选择性、稳定性等因素,同时还要考虑合成的成本和环境影响。
其次,催化剂的寿命和稳定性也是一个重要的问题。
在催化反应中,催化剂可能会失活或被污染,导致反应效果下降。
因此,研究如何提高催化剂的稳定性和寿命是一个重要的方向。
此外,不对称催化技术还需要更加深入的理论研究,以揭示反应机理和催化剂的作用方式。
随着化学合成的不断发展,不对称催化技术在有机合成中的应用前景非常广阔。
未来的发展方向包括开发更加高效、选择性和环境友好的手性催化剂,研究新的不对称催化反应,探索更加复杂的催化体系等。
手性Salen—Co(Ⅱ)配合物催化芳香酮不对称还原反应研究
谱仪 ( rk r公 司) Bue .
12配 合 物 的 合 成 .
体 的手性碳 上的基 团及苯 环 上的取代 基对 不对称诱 导起 决定性 作用 ,我们 又考察 了由 R 12丙二 胺 一 一 ,一
合 成 的一系列 配合 物 ( 1 催 化芳 香酮 的不 对称 还 图 )
原反 应.
维普资讯
第 1 卷 第 2期 6 20 02年 4月
分
子
催
化
V0 6. . L 1 No 2 Ap . r 20 02
J OURNAL OF M OLEC ULAR CATAL I C NA ) YS S( HI
文 章 编 号 :10 —5 5 20 )20 4 —3 O 13 5 (0 2 0 —1 40
中 图分 类号 : 4 2 06 3 3
目前 ,以廉 价 的氢气 为 氢 源 ,由潜 手性 的酮不
对 称加 氢是 制备手性 醇 最好 的方法 之一 _.但 存在 1
手 性 催 化剂 的膦 配体 不 稳 定 以及 贵金 属 ( 、R ) Ru h 的 流 失等 问题.硼氢 化 钠 是 一 种 较 温 和 的氢 化 试 剂 ,Mu ay ma等 用具 有 c 对 称 轴 的 一系 列 光学 k ia 。 活性 的二亚胺钴 配合物 催 化硼氢 化钠不 对称 还原芳 香酮 ,实 现 了 以硼氢 化 钠 为 氢 源 的不 对 称 氢 化 反 应 .手 性 S ln是 一 种用 途 广 泛 的配 体 ,已用在 ae 不对 称催 化环 氧化 、环 丙 烷 化 j 、杂 Di sAle e dr l 反 应 及环 氧 化合 物 的水解 动 力学 拆分 _ 、仲醇 动 6 _ 力学拆 分 等反 应 中 ,并显示 出很 好 的不 对称 诱 导 效果 .用光学 活性 S lnC (Ⅱ) ae — o 配合物催 化 硼氢 化
几类重要的不对称反应及新型手性配体
几类重要的不对称反应及新型手性配体欧阳志强1 欧阳迎春2(1.南昌大学材料科学与工程学院 南昌330047 2.江西师范大学理电学院南昌330027)摘 要:不对称合成是有机合成领域的热点,本文综述了以有机配体———金属配合物为手性催化剂的不对称合成的最新进展。
关键词:不对称合成 手性催化剂 手性配体 引 言自1968年美国孟山都公司的K nowlex和德国的H omer 分别发表了手性膦配体与铑配合物组成的手性催化剂进行的不均相催化氢化以来,人们相继研究开发了一大批具有立体选择性和高催化活性的新型手性配体,本文将就这方面的最新进展作一综述。
1 C =C 双键的不对称氢化反应2,2′一二(二苯基磷)一1,1′—联萘(BI NAP )的Ru络合物还年广泛用于C =C 双缝的不对称氢化。
主要有1,1′一二取代的不含杂原子的烯的不对称氢化;α,β—不饱和和β,γ—不饱和酸的不对称氢化———这类底物的不对称氢化应用于非麻醉性消炎药萘普森和异丁基布洛芬的工业生产上,潜力极大;以及前手性烯丙基醇的不对称氢化:产物为(R )一或(S )一香茅醇,ee 值高达96%-99%,香茅醇是合成L —薄荷醇的中间体。
结构与BI NAP 相似的2,2′—二氨基—1,1′一联萘(BI 2NAM )或其衍生物配体的Rh 配合物可以以36%-95%的光学收率催化a 一酰胺基丙烯酸与H 2的加成,以及前手性烯酰胺的不对称氢化,前手性酮的不对称还原。
Perea 等对平面手性二茂铁的双膦配体、氮膦配体、硫膦配体与Rh ,Ir 或Ru 形成的催化剂对C =C 的不对称氢化进行了考察,指出Rh 催化剂效果最好。
并对其反应底物的结构,溶剂效应及反应动力学等方面进行研究。
2 C =0双键的不对称还原加氢反应。
前手性酮的不对称还原得到光学活性的仲醇,2,2′—二羟基一1,1—联萘(BI NO L )改造的LiAIH 4还原剂(BI NO L -H )用于前手性不饱和酮的还原可得100%ee的相应仲醇,立体选择性依赖于温度、底物、溶剂、配位体等。
手性磺酰二胺配合物催化芳香酮的不对称氢转移研究进展
的设计 合成 有重要 的指导作 用.
随 着 研 究 的 深 入 , 性 磺 酰 二 胺 配 合 物 已 从 学 术 研 究 发 展 到 工 业 生 产 应 用 , 只 有 少 数 的 该 类 催 化 剂 手 但
在 工业上 得 到应用 . 文介绍 手性 磺 酰二胺类 配 体及其 过 渡 金属 配 合 物用 于 芳香 酮 不 对 称 氢转 移 反 应 的 本
关 键 词 :手 性 配 合 物 ; 酰 二 胺 ; 对 称 氢 转 移 ; 香 酮 磺 不 芳
中 图分 类 号 :(6 4 8 )1 .2 文 献 标 志 码 :A
0 引 言
酮 的不 对称氢 转移 反应 , 即在 手性催 化 剂存 在下 , 异丙 醇 或 甲酸 等 为氢 源 , 映 选 择 性地 将 氢 转 移 用 对
结 构 类 似 的 手 性 磺 酰 胺 类 配 体 , 究 了 它 们 的 Ru Rh I 配 合 物 催 化 芳 香 酮 的 不 对 称 氢 转 移 反 应 . 研 、 、 r
不 对称 氢转 移反 应 的高活性 和高 选择 性 , 引起 了研 究者 对 不 同体 系下 不 对 称 氢转 移 反 应 机理 的广 泛 研究 . 反应 机理 的阐 明不仅 对理解 催 化反应 过 程 、 手性 传 递 与手 性 识别 的本 质 至关 重 要 , 且 对新 催 化 剂 而
发光稀土-硫杂杯[4]芳烃配合物的研究进展
第44卷 第1期2024 年2月辽宁石油化工大学学报JOURNAL OF LIAONING PETROCHEMICAL UNIVERSITYVol.44 No.1Feb. 2024引用格式:李子萍,毕研峰.发光稀土⁃硫杂杯[4]芳烃配合物的研究进展[J].辽宁石油化工大学学报,2024,44(1):1-8.LI Ziping,BI Yanfeng.Recent Advances of Luminescent Lanthanide⁃Thiacalix[4]arene Complexes[J].Journal of Liaoning Petrochemical University,2024,44(1):1-8.发光稀土⁃硫杂杯[4]芳烃配合物的研究进展李子萍,毕研峰(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺 113001)摘要: 硫杂杯芳烃作为配体具有识别能力强、可“衍生化”、稳定性较好等优点。
稀土离子与硫杂杯[4]芳烃配体易形成多功能金属簇配合物。
稀土⁃硫杂杯[4]芳烃因具有独特的催化、磁学和光学等性质而受到越来越多的关注。
硫杂杯[4]芳烃与稀土离子可通过酚羟基和桥连硫的配位发生有效的“天线效应”,使稀土离子敏化发光。
综述了有关稀土⁃硫杂杯[4]芳烃配合物在光学性质方面的研究现状,论述了其结构、光学性质及应用。
关键词: 硫杂杯[4]芳烃; 稀土离子; 配位簇; 发光性质中图分类号: TQ139.2 文献标志码:A doi:10.12422/j.issn.1672⁃6952.2024.01.001Recent Advances of Luminescent Lanthanide⁃Thiacalix[4]arene ComplexesLI Ziping,BI Yanfeng(School of Petrochemical Engineering, Liaoning Petrochemical University, Fushun Liaoning 113001, China)Abstract: Thiacalix[4]arene ligands have the advantages of high recognition, derivatization, excellent stability and other advantages. Lanthanide (Ln) ions can coordinate with thiacalix[4]arene ligands to form multi⁃functional coordination clusters, which received increasing attention due to their unique catalytic, magnetic, optical properties. Thiacalix[4]arene can sensitize Ln ions to luminescence by the coordination of phenol and S groups via the "Antenna effect". This paper reviewed recent advances in structures, luminescent properties, and applications of luminescent Ln⁃thiacalix[4]arene complexes.Keywords: Thiacalix[4]arene; Lanthanide (Ln) ion; Coordination cluster; Luminescent property金属簇化合物是原子簇化合物的一种,一般分为两类:一是含两个或两个以上金属原子且存在金属⁃金属键的化合物;二是没有金属⁃金属键存在的多核金属配合物。
手性催化剂研究进展及其在不对称合成中的应用
第49卷第8期2021年4月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.8Apr.2021手性催化剂研究进展及其在不对称合成中的应用武文超(内蒙古医科大学药学院,内蒙古呼和浩特010110)扌商要:手性催化被认为是合成手性化合物最有效的途径,近几十年来一直受到人们的广泛关注。
本文介绍了手性催化剂在不对称合成中的重要作用,并详细介绍了近年来生物催化剂、手性金属络合物催化剂、手性有机小分子催化剂(重点介绍手性磷酸催化剂和手性硫JR类催化剂)的相关研究进展,同时也介绍了各类催化剂在不对称催化合成中的应用,为后续的研究提供理论依据。
关键词:手性催化剂;生物催化剂;手性金属络合物催化剂;手性有机小分子催化剂;不对称合成中图分类号:06-1文献标志码:A文章编号:1001-9677(2021)08-0003-05Research Progress on Chiral Catalysts and Their Applicationin Asymmetric SynthesisWU Wen-chao(School of Pharmacy,Inner Mongolia Medical University,Inner Mongolia Huhehot010000,China)Abstract:Chiral catalysis is considered to be the most effective way to synthesize chiral compounds,which has attracted much attention in recent decades.The important role of chiral catalysts in asymmetric synthesis was introduced, and the research progress on biocatalysts,chiral metal complexes catalysts and chiral organic small molecular catalysts (chiral phosphoric acid catalysts and chiral thiourea catalysts)in recent years was introduced in detail.The application of various catalysts in asymmetric catalytic synthesis was also introduced,it provided a theoretical basis for the follow-up research.Key words:chiral catalyst;biocatalyst;chiral metal complex catalyst;chiral organic small molecule catalyst;asymmetric synthesis手性即不对称性,是指一个物体与其镜像不能完全重合的特征,是自然界中普遍存在的属性之一。
催化不对称合成法在手性药物合成中的应用
Asymmetric Catalysis in Synthesis of Chiral Drugs
WANG Jun, XU Ka-i jun* , WANG L-i chen
( Department of Basic Science, China Pharmaceutical University , Nanjing 210038, China)
2 2 氧化反应 酶催化的氧化反应可以使分子内非活泼的碳氢
键立体选择性氧化, 产生特定构型 的羟基化合物。 卡托普利属于血管紧张素转化酶抑制剂类药物, 用
于治疗高血压。采用化学- 酶合成法, 用皱落假丝 酵母将异丁酸立体选择性氧化为( R)- - 甲基- - 羟基 丙酸, 后者 与 L- 脯氨 酸 缩合, 再 经巯 基化 可 得到 ( S)- 卡托普利, 合成路线如下[ 18] :
2 4 转移与裂合反应 转移裂合酶可以立体选择性地催化 C- C 键的形
成或断裂, 在手性合成中有很好的应用前景。利巴
韦林是一种抗病毒核苷类似物, 运用嘌呤核苷磷酸 化酶和嘧啶核苷磷酸化酶可实现利巴韦林的酶不对 称催化合成, 合成路线如下[ 20] :
综述与专论
110 2005, Vol . 29, No. 3
Eupergit手性配体交换色谱固定相的制备及应用
Da nne e 1 . Ha ns . T n r ge n
( 德 国北威 州利普 高校应 用生物化 学实验 室, 代特 莫 尔德 3 2 7 5 6 ) 【 摘要】 介 绍 了v X E u p e r g i t 。 c 2 5 0 L 为载体 ,L 一 羟脯氨 酸盐为手性 配体 ,通过 两者 间的 “ 一步 交联反应 ” ,制备 出一种 新型的E u p e r g i t 手性 配体 交换 固定相 。交联反 应过 程 简单 、高效 、副反应 少。尝试通过 此大颗粒的E u p e r t 手性 配体
H e i d o l p h 5 0 0 6 -  ̄道 蠕 动 泵 ; H A A K E C 1 0 . P 5 加 热 循 环 器 水浴 ; K r o n l a b 色谱 柱; E l e m e n t a r C H N S V a r i o Ma k r o 元 素
分 析仪 。
制备型手性拆分柱进行研究 ,自主合成拆分柱填料 ,优
化 拆 分 柱 制 备 技 术 以 及对 拆 分 方 法 的 进 一 步 验 证 和 完
D L . 丝氨 酸 ( D L . S e r ) 、醋 酸 钠 、茚 三 酮 、还 原 茚 三
酮二 水 、 甲醇 、异 丙醇 、乙二 醇 单 甲 醚 、 醋 酸 酮 ,均
近几 年 来 ,手性 氨 基酸 通 过色 谱技 术 进行 拆 分受 到
人们 越 来越 多 的 重视 ,该 技 术可 以直接 对 手性 氨基 酸 进
bstfa衍生化原理
bstfa衍生化原理Bstfa衍生化原理___________________________Bstfa衍生化原理是一种在新型有机化学反应中非常重要的原理。
它是一种将芳基化合物进行双硫代烷化(Bstfa)衍生化反应,从而获得芳基衍生物的原理。
Bstfa衍生化是一种新兴的有机化学技术,它可以有效地将芳基化合物转变为高度官能化的衍生物,从而更有效地参与有机反应。
Bstfa衍生化的基本原理是利用双硫代烷(Bstfa)作为芳基衍生物的衍生剂,将其与芳基化合物进行高效的反应,从而获得高度官能化的衍生物。
Bstfa的分子结构是由一个硫氧基和一个硫磷基构成的共价键,当它与芳基化合物结合时,它将在C-H键上形成一个新的键,使得原来的芳基原子发生变化,从而使它们更容易参与反应。
Bstfa衍生化的反应过程分为两个步骤:第一步是将Bstfa与芳基化合物进行反应,从而形成一种新的Bstfa衍生物。
在这一步中,Bstfa会将其原子中的一个硫氧基替换成芳基化合物中的一个氢原子,并形成一个新的C-S键。
在这一步中,Bstfa会将其原子中的硫氧基替换成芳基化合物中的氢原子,并形成一个新的C-S键。
随后,该C-S键会接受另一个氢原子,从而形成一个新的C-H 键。
第二步是将上述Bstfa衍生物进行反应,从而产生高度官能化的衍生物。
由于Bstfa衍生物中存在C-S键,它们会更容易地参与到各种有机反应中,从而产生更多的官能团。
例如,在加氢反应中,Bstfa衍生物会受到一个氢原子的作用,从而形成更多的官能团。
因此,Bstfa衍生化可以有效地将芳基化合物转变为高度官能化的衍生物,并使其能够参与到有机反应中。
此外,Bstfa衍生化也具有一定的优势。
由于它具有低活性、低毒性和低分子量等优势,因此它不会对环境造成危害。
此外,Bstfa衍生化在进行反应时不会产生有害的副产物,因此能够保证反应过程的稳定性和准确性。
总之,Bstfa衍生化是一种非常重要的有机化学原理,它可以将芳基化合物转变为高度官能化的衍生物,从而使其能够更有效地参与到有机反应中。
不对称氢化反应在手性药物合成中的应用
不对称氢化反应在手性药物合成中的应用发布时间:2021-12-29T03:54:54.544Z 来源:《中国科技人才》2021年第25期作者:候莉梅1 刘晓敏2 孙志波3李圣林4[导读] 随着各类手性药物在市面上的不断应用,手性药物的生产量也不断提高,药物制造领域中对于手性药物合成的研究也不断深入。
石药集团欧意药业有限公司河北石家庄 050000【摘要】:随着各类手性药物在市面上的不断应用,手性药物的生产量也不断提高,药物制造领域中对于手性药物合成的研究也不断深入。
不对称氢化反应作为手性药物合成中较为高效的方法,手性药物的发展同时也促进了药物制造领域中不对称氢化反应的发展。
作为目前备受全球药物制造开发领域关注的药物,手性药物的合成和应用对于人们的生活质量有着非常重要的意义,因此本文对不对称氢化反应在手性药物合成的的应用展开讨论和分析,为药物制造业提供参考。
【关键词】:不对称氢化反应、手性药物、合成和应用、重要性引言:在最近的几十年中,不对称氢化反应在工业制造业中得到了高速的发展,其在手性药物合成方面方面的应用也为社会带来的巨大的贡献。
其中高效手性膦配体的的发展提高了不对称氢化反应的底物适应性,同时均相不对称氢化反应具有反应温和、经济性高且绿色环保等优势,在手性药物的合成中广泛应用。
手性是自然界中将生命物质与非生命物质进行区分的主要指标,在各生命体中,含有物质核苷酸、氨基酸和单糖以及由这些成分构成的物质都具有一定的手性[1]。
手性的存在也大大影响着药物的药理作用、其临床治疗效果、药效的时间以及药物的毒副作用。
不对称氢化反应在手性药物的合成中具有高效和独特性,促进了手性药物的研制和开发,因此本文通过对不对称氢化反应的原理展开讨论,浅析不对称氢化反应在手性药物合成中的应用。
一、不对称氢化反应的概念不对称氢化反应是一种在氢气的环境下以及氢化催化剂的作用下,让分子和分子之间接触发生化学反应,通过化学反应将具有潜手性的物质转化为手性还原物质,同时由于在进行不对称氢化反应的过程中,其还原剂是氢气,使得整个反应过程即绿色环保又经济高效。
现代手性药物的合成与发展
! ! 自 #. 世纪 /012345 开创不对称合成领域以来, 不对称反 应技术得到迅速发展, 一些手性技术在制药工业也得到了广 泛应用。现行手性药物的合成方法主要有 & 种途径: ! 从天 然产物中提取手性药物; "拆分法分离手性药物; #不对称催 化合成手性药物。目前应用最广的是不对称催化合成法, 即 是利用手性技术来合成手性药物, 它也是近期研究最多的单 一手性化合物的合成方法。 手性技术的发展可分为 , 个阶段: ! 手性源的不对称反 应 ( 630578 9::8) ; 手性助剂的不对称反应 ( 630578 7;<08075= ) ; " ( 630578 547>4?@ ) ; #手性试剂的不对称反应 $ 不对称催化反 应 ( 630578 27@78=101) 。传统的手性技术在社会发展的不同阶 段对人类进步均作出了巨大贡献, 同时也推动了世界制药工 业潮流的兴起。目前, 不对称催化反应技术以其立体选择性 好, 产率高的独特优势而备受有机合成工作者的青睐, 成为 +$ 世纪最令人瞩目的研究领域, 而不对称催化技术在制药工 业的应用也成为一大热点。下面就现代不对称催化法合成药 物的途径作一概述。
原子的化合物的开环反应中做了大量工作。由于铑配体催化 剂在这类氧代和氮代二环烯烃的不对称开环反应中有很好的 立体选择性和较高的产率, 因此实验中较多的用金属铑配体
[ 7 8 99 ] , 其反应的一般过程及反应原理如图 6 和图 作催化剂
手性药物及其不对称催化合成
手性药物及其不对称催化合成摘要:本文介绍了手性及发展手性药物的重要性;叙述了手性药物的合成方法,并且结合实例对化学不对称催化技术合成手性药物作简要概述,包括不对称催化氢化、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基还原、不对称催化羰基合成等;对不对称催化反应在手性药物合成中存在的问题,展望了其发展方向。
1.手性及发展手性药物的意义手性是人类赖以生存的自然界的最重要的属性之一。
手性是指与碳原子相连的4个原子或基团以两种形式形成空间排列不同结构不同的对映体,互成镜像,彼此对称而不重合。
就像人的左手和右手相互不能叠合,彼此是实物和镜像的关系,这种关系在化学中称为“对映关系”,具有对映关系的两个物体互为“对映体”。
作为生命活动重要基础的生物大分子,如蛋白质、多糖、核酸和酶等几乎全是手性的,如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型,糖为D-构型,DNA的螺旋结构为右旋。
在机体的代谢和调控过程中所涉及的物质(如酶和细胞表面的受体)一般也都具有手性,在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。
因此,手性在生命过程中发挥着独特的功能。
在人和其他生物体系的复杂手性环境中,手性分子的精确识别有可能导致手性体系产生宏观的物理与化学性质的变化以及生理反应,手性药物就是最为典型的例子[1-2]。
当手性药物分子作用于生物体时,不同构型的药物分子产生的对映相互作用往往是不同的,甚至是截然相反的,结果表现为截然不同的药理和毒理作用。
手性药物按其作用可分为3类:(l)异构体具有相似的药理性质,如异丙嗪(Promethazine)的2个异构体具有相同的抗组织胺的活性;(2)异构体中一个有药理活性,另一个则没有,如抗炎镇痛药茶普生(Naproxen),(S)一异构体的疗效为(R)一异构体的28倍,后者可认为没有活性;(3)异构体具有完全不同的药理作用,一个典型的例子是20世纪50年代末期发生在欧洲的“反应停”事件,孕妇因服用酞胺呱陡酮(俗称反应停)而导致海豹畸形儿的惨剧。
不对称催化反应的进展与机理
不对称催化反应的进展与机理引言:不对称催化反应作为有机合成中的重要领域,广泛应用于药物合成、材料科学等领域。
与传统催化反应相比,不对称催化反应具有高效、高选择性和环境友好等优势。
本文将介绍不对称催化反应的最新进展和机理研究。
一、不对称催化反应的定义和意义不对称催化反应是指在催化剂的作用下,通过破坏反应物中的对称性,使得产物具有手性。
在有机合成中,手性是一种重要的性质,直接关系到产物的活性和拆分等性质。
因此,不对称催化反应作为实现手性合成的重要手段,受到了广泛的关注。
二、不对称催化反应的分类不对称催化反应可以按照所用催化剂的类型进行分类,主要有手性配体催化、酶催化和金属催化等。
其中,手性配体催化是目前应用最广泛的一种方法。
手性配体能够通过与催化剂中金属离子形成配位键,使催化剂在反应中具有选择性。
在手性配体催化中,不对称氢化、不对称重排、不对称亲核取代和不对称诱导等反应得到了广泛的研究与应用。
三、不对称催化反应的机理不对称催化反应的机理研究是该领域的重要方面。
了解反应的机理有助于设计新的催化剂和优化反应条件。
根据现有的研究,不对称催化反应的机理主要包括两个方面——以底物为中心的机理和以催化剂为中心的机理。
1. 以底物为中心的机理以底物为中心的机理认为,在反应中底物分子与催化剂发生相互作用,形成催化活性物种。
催化活性物种与底物发生反应,通过过渡态生成手性产物。
这种机理被广泛应用于不对称氢化和不对称亲核取代等反应。
2. 以催化剂为中心的机理以催化剂为中心的机理认为,催化剂通过与底物形成配合物,使底物具有手性,然后与底物发生反应生成产物。
这种机理被广泛应用于手性配体催化的反应中,如不对称重排和不对称诱导反应。
四、不对称催化反应的最新进展不对称催化反应在过去几十年中取得了令人瞩目的进展。
下面列举几个具有代表性的进展:1. 金属有机催化剂的设计和应用近年来,金属有机催化剂的设计和应用成为了研究的热点。
通过合理设计金属有机催化剂的结构,可以实现高效且高选择性的手性合成。
不对称催化氢化
2、C=O双键的不对称氢化反应
带有官能团的光学活性仲醇,是合 成具有生物活性化合物的重要中间体。
通过前手性酮的不对称氢化反应, 是获得具有光学活性仲醇的重要途径。
2.1 带有官能团的酮的不对称氢化反应 酮带有的官能团可以是卤素、羟基、 胺基、酰胺基、酯基等。通过羰基的不 对称氢化反应可以得到具有光学活性的 卤代醇、二醇、氨基醇、羟基酰胺、羟 基酯等有重要用途的化合物。
COOR1
NHAc
基本化学反应:
COOR1 H2 COOH
R
NHAc 手性铑催化剂 R —(酰氨基)丙烯酸衍生物的不对称氢化
NHAc
氢
ห้องสมุดไป่ตู้
源: H2
手性催化剂: 过渡金属手性催化剂(常用的是手 性铑催化剂 [配体为手性膦配体—C2对称性] )等 底 物: α-乙酰胺基丙烯酸及其衍生物
对底物的要求:
该部分化合物包括: α,β- 不饱和羧酸、
α,β- 不饱和酯、 α,β- 不饱和酰胺的不对称氢
化反应,研究较多的的是α-芳基丙烯酸的不
对称氢化反应。
具有光学活性的α-芳基丙烯酸是一类有效的消 炎镇痛药物,例如:奈普生(naproxen)和异 丁基布洛芬(ibuprofen)。
Mibefradil 1 是一种新型钙拮抗剂, 用于治疗高血压和心绞痛。为了引入手 性中心合成该化合物的关键中间体是 (S)-2,它可以通过不饱和酸3的不对 称氢化反应一步合成:
三、亚胺的不对称催化氢化
三种形式如下:
一、 C=C双键的不对称催化氢化反应:
1、 α-乙酰胺基丙烯酸及其衍生物的不对 称氢化反应;
2、 α,β-不饱和羧酸及其衍生物的不对称 氢化反应。
在C=C双键不对称氢化反应的研究中人 们发现,当C=C双键上带有极性基团时,往 往可以得到较高的光学产率。
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合 成 化 学
C h i n e s e J o u na r l o f S y n t h e t i c C h e mi s t r y
Vo 1 . 23,201 5
N o . 7, 5 6 9—5 7 3
H NMR,E S I — MS,e l e me n t a l a n ly a s i s a n d X- r a y s i n g l e c r y s t l a d i f r a c t i o n .T w o s e r i e s o f c a t ly a s t s , C a t I a n d c a t
合成手性 . 苯乙醇 的催化性能 。结果表 明 : L 1与[ I r C 1 ( c o a ) ] : 经原位反应制得 的催化 剂 c a 的催化 活性优 于
C a t e r 。以异丙醇为氢源, 在异丙醇/ 氢氧化钾反应体系中, 研究了 c a t l r 对芳香酮 的不对称氢转移。结果表 明:
S y nt he s i s o f No v e l Te t r a d e n t a t e
C h i r a l S u l p h u r ( n i t r o g e n ) 一 c o n t a i in n g L i g a n d s a n d
A b s t r a c t : T w o c h i r l a s u l p h u r ( n i t r o g e n ) 一 c o n t a i n i n g t e t r a d e n t a t e l i g a n d ,( 1 R, 2 R) 一 N, Ⅳ 一 b i s ( 2 - t h i a ・
( L 2 ) , w e r e s y n t h e s i z e d b y c o n d e n s a t i o n o f 1 , 2 一 c y c l o h e x y l d i i m i n e w i t h 2 - t h i a z o l e nd a 4 一 i m i d a z o l e , r e — s p e c t i v e l y .L 1 ( C C D C:1 0 0 3 8 3 0 )w a s a n o v e l c o mp o u n d nd a t h e s t r u c t u r e w a s c h a r a c t e r i z e d b y
z o l y 1 ) 一 1 , 2 - c y c l o h e x y l d i i m i n e( L 1 )a n d( 1 R, 2 R) ・ N, N' - b i s( 4 一 i m i d a z o l y 1 ) - 1 , 2 - c y c l o h e x y l d i i m i n e
・
研究论 文 ・
新型四齿手性含硫 ( 氮) 配体 的合成及其在芳香酮 不 对 称 氢转 移 中 的 应 用
于会娟 ,赵 营,何 军 ,莫伟 杰 , 余 林
( 广东工业大学 轻工化工学 院, 广东 广州 5 1 0 0 0 6 )
摘要 :以( 1 R, 2 R) 一 环 己二胺酒石酸盐为原料 , 分别 与 2 一 噻唑 甲醛和 4 一 咪唑 甲醛经 缩合反应 合成 了两 个 四齿手 性亚胺配体—— ( 1 R, 2 R) - N, N - 二( 2 - 噻唑基 ) 一 1 , 2 - 环 己二胺 ( L 1 , C C D C: 1 0 0 3 8 3 0 ) 和( 1 R, 2 R ) - N, N 1 , 2 - 环 己二胺 ( L 2 ) , 其中 L 1为新 化合物 , 其 结构经 H N MR, E S I ・ MS , 元 素分析和 X- 单晶衍射 表征 。研
究了L l 和L 2 分别与金属络合物[ M R ] 经原位反应制得的催化剂( c a t 和 c a t M 2 ) 对苯乙酮经不对称氢转移反应
( S c h o o l o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g a n d L i g h t I n d u s t r y , G u a n g d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 6 , C h i n a )
Th e i r Ap p l i c a io t n i n As y mm e t r i c Tr a n s f e r Hy d r o g e na io t n Y U H u i - j u a n , Z HA O Y i n g , HE J u n , MO We i - j i e , Y U L i n
c a t : 能有效地催化还原芳香酮, 大部分芳香酮的转化率均 > 9 9 %。
关 键 词: 手性 四齿配体 ; 不对称氢转移 ; 芳香 酮 ; 手性芳香 醇仲醇 ; 合成 ; 催化活性
文 献 标 识 码 :A D OI :1 0 . 1 5 9 5 2 / j . e n k i . c j s c . 1 0 0 5—1 5 1 1 . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 5 6 9 中 图分 类号 : 0 6 2 6 ;0 6 4 3 . 3 6