不对称催化反应研究进展
不对称催化氢化
手性是自然界的基本属性，构成生命 体系生物大分子的基本单元例如碳水化合 物、氨基酸等大部分物质都是手性分子。 生物体内的酶和细胞表面的受体也是手性 的，因而具有生物活性的物质例如香精、 香料、农药、医药等，当它们与其受体相 互作用时大多以手性方式进行。这种授体 与受体之间的手性作用，使得很多手性药 物的对映体都以不同方式参与作用并产生 不同的效果。
官能化烯烃的立体选择性氢化反应取 得了很好的结果.
取代基对氢化反应的影响
• 其它的反应情况
（5）一些有用的实例
a、美国孟山都公司在20 世纪70 年代中期就成功应 用不对称氢化反应合成L- 多巴, 使用的催化剂为Rh /DIAMP+, n ( 底物) ∶n ( 催化剂) =20 000 ∶1, 得到 94%单一对映体。
1980 年Noyori等发展的BINAP 配体, 不 仅具有轴手性的结构特征,而且在不对称氢 化之外, 还适用于多个不对称反应过程, 如不 对称异构化反应用于光学活性薄荷醇的工 业化生产, 这也是Noyori 获得Nobel 奖的主 要原因之一。
1991年M.J. Burk发现了二膦配体DuPhos
（3）α-和β-羰基羧酸衍生物的不对称氢 化反应：
• α-和β-羰基羧酸衍生物可以是α-和β-羰基酸 酯、羰基酰胺及羰基内酯等。这些化合物 的不对称氢化反应，生成相应的具有光学 活性的α-和β-羟基基酸酯、羟基酰胺及羟基 内酯等。它们是合成许多重要化合物的中 间体。
• 利用β-羰基酰胺的不对称氢化反应，成功合 成了抗抑郁药物Fluoxetine的重要中间体— 手性β-羟基酰胺
• 近年来，对酮的不对称氢转移反应做 了很多研究。人们发现Rb、Ru、Ir等 金属配合物是芳基、烷基酮不对称氢 转移反应的有效催化剂。
有机合成中的不对称催化反应研究
有机合成中的不对称催化反应研究不对称催化反应是有机合成领域中一项重要的研究内容，它可以用来合成具有手性的化合物。
近年来，不对称催化反应的研究取得了显著的进展，成为有机化学中不可忽视的一部分。
本文将探讨不对称催化反应的原理和应用，以及目前的研究热点。
一、不对称催化反应的原理不对称催化反应是在催化剂的作用下，由手性试剂参与反应，生成手性产物的化学反应。
手性催化剂是引起手性诱导的关键因素，它们可以选择性地催化一个手性基团与官能团之间的反应，从而控制产物的手性。
目前常用的催化剂包括金属配合物、酶类、有机催化剂等。
手性催化反应的实质是通过手性催化剂的选择性诱导，使得反应底物只与特定手性的活性位点发生作用，从而选择性地生成手性产物。
二、不对称催化反应的应用1. 药物合成不对称催化反应在药物合成领域中具有重要的应用价值。
由于手性分子对于药物的活性和副作用具有重要影响，因此制备手性药物成为了一个重要的课题。
不对称催化反应可以高效地合成手性分子，从而为药物合成提供了重要的途径。
2. 化学合成不对称催化反应在有机化学中也得到广泛应用。
它可以有效地构建手性中心，合成手性杂环、手性酮、手性醇等化合物。
这些化合物在化学领域中具有广泛的应用，例如合成液晶材料、功能材料等。
三、不对称催化反应的研究热点1. 新型催化剂的设计与合成随着对不对称催化反应的需求不断增加，研究人员致力于开发新型高效的手性催化剂。
设计和合成新型催化剂是不对称催化反应研究的一个重要方向。
研究人员通过合理设计催化剂结构，调控其立体化学和反应活性，以提高反应的催化效率和产物的选择性。
2. 机理研究对不对称催化反应机理的研究可以帮助人们更好地理解反应过程和作用机制。
通过探索催化剂与底物之间的相互作用，人们可以了解催化剂的催化机理，并为优化反应条件提供理论指导。
3. 应用拓展寻找新的反应类型和应用领域是不对称催化反应研究的一个重要方向。
目前，研究人员正在努力开发新的催化反应体系，用于合成更加复杂和多样化的手性化合物，并拓展其在药物合成、材料科学等领域的应用。
不对称Biginelli反应的研究进展
不对称Biginelli反应的研究进展郭永彪;高振华;钟辉;何小伟;孟祥燕;邹传品【摘要】综述了金属配合物、有机小分子(手性磷酸、手性硫脲)、金属Lewis酸与有机小分子共催化及纳米材料催化不对称Biginelli反应的研究进展。
详述了反应机理，分析了催化剂、底物及反应条件对产物收率和对映选择性的影响。
%The advances in catalytic asymmetric Biginelli reaction, including advances in metal cataly-sis, organocatalysis, metal Lewis and organocatalytic co-catalysis and nano-catalysis are comprehen-sively reviewed with 52 references. The reaction mechanism was described in detail, and the effects of catalysts, substrates and reaction conditions on the yield and enantioselectivity of the product were dis-cussed in detail.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2016(024)006【总页数】14页(P547-560)【关键词】Biginelli反应;不对称反应;3,4-二氢嘧啶-2(1H)酮;综述【作者】郭永彪;高振华;钟辉;何小伟;孟祥燕;邹传品【作者单位】北京药物化学研究所，北京 102205;北京药物化学研究所，北京102205;北京药物化学研究所，北京 102205;北京药物化学研究所，北京 102205;北京药物化学研究所，北京 102205;北京药物化学研究所，北京 102205【正文语种】中文【中图分类】O626;O621.3·综合评述·1893年，意大利化学家Pietro Biginelli首次报道了用苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素在乙醇中经浓盐酸催化回流18 h缩合制得3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮(DHPMs, Scheme 1)[1]，后来人们将这一经典的化学反应称为Biginelli反应。
有机合成中的不对称催化反应研究
有机合成中的不对称催化反应研究有机合成是化学领域中的一项重要研究内容。
它涉及到将简单的有机分子转化为复杂的有机分子，常常用于制药、农药、材料等领域的生产。
在有机合成中，不对称催化反应起着至关重要的作用。
不对称催化反应可以选择性地合成具有特定构型的有机分子，从而提高合成效率和产物纯度。
一、不对称催化反应的基本原理不对称催化反应是指在催化剂的作用下，使得合成反应在不对称的条件下进行。
在这些反应中，催化剂通常是手性的，即具有非对称结构。
这种手性催化剂可以选择性地参与反应，使得生成的产物具有特定的立体构型。
手性催化剂的选择很关键。
合适的催化剂应具有高催化活性和选择性，能够匹配底物，并与其形成稳定的催化剂-底物复合物。
此外，催化剂还应具有易于合成和回收利用的特点，以降低生产成本。
二、不对称合成的应用领域不对称催化反应在药物合成中得到了广泛应用。
由于药物分子通常存在手性，只有具有特定立体构型的药物才能发挥治疗效果。
利用不对称合成方法，可以选择性地合成具有特定立体构型的药物分子，提高药物的生物利用度和药效。
此外，不对称催化反应还可以应用于生物活性天然产物的合成。
一些天然产物具有独特的结构和生物活性，但由于结构复杂，合成难度较大。
通过不对称合成，可以有效地合成这些化合物，为天然产物的研究提供了便利。
对于聚合物和材料领域，不对称催化反应也具有重要意义。
通过不对称合成方法，可以合成具有特定立体构型的聚合物和材料，进一步研究其性质和应用。
这对于提高材料性能、开发新型材料具有重要意义。
三、不对称催化反应的研究进展随着有机合成领域的不断发展，不对称催化反应也取得了长足的进展。
研究人员不断寻找新的手性催化剂，并优化反应条件，以提高反应的效率和产物的选择性。
目前，常见的手性催化剂包括金属络合物、有机小分子和酶等。
金属络合物是最早应用于不对称催化反应的催化剂之一。
铋配合物、铋酰络合物等均被广泛应用于不对称合成中。
有机小分子催化剂具有合成简单和催化活性高的特点。
不对称电催化
不对称电催化引言：不对称电催化是一种重要的催化反应方法，具有广泛的应用前景。
通过不对称电催化反应，可以有效地合成手性化合物，提高化学合成的效率和选择性。
本文将从不对称电催化的基本原理、应用领域以及研究进展等方面进行探讨。
一、不对称电催化的基本原理不对称电催化是指利用手性电催化剂在电化学条件下进行的催化反应。
手性电催化剂具有高度的手性识别能力，可以实现对底物的不对称识别和催化转化。
不对称电催化反应的基本原理是通过电子传递过程中的手性识别，使底物在电催化剂的作用下选择性地发生催化反应，从而得到手性化合物。
二、不对称电催化的应用领域不对称电催化在有机合成中具有广泛的应用前景。
首先，不对称电催化可以用于合成手性药物分子。
药物分子通常具有复杂的结构和手性要求，不对称电催化可以高效地合成手性活性分子，为新药物的研发提供了有力的工具。
其次，不对称电催化可以用于合成手性农药和兽药分子，提高农业生产的效率和品质。
此外，不对称电催化还可以应用于有机光电子材料的合成，提高材料的性能和应用领域。
三、不对称电催化的研究进展近年来，不对称电催化领域取得了许多重要的研究进展。
首先，研究人员通过合成新型的手性电催化剂，提高了不对称电催化反应的催化效率和选择性。
其次，利用手性电催化剂和电化学反应的结合，发展了一系列高效的不对称电催化反应。
此外，研究人员还通过理论计算和实验验证，深入探究了不对称电催化的反应机理和催化剂的结构活性关系。
结论：不对称电催化作为一种重要的催化反应方法，具有广泛的应用前景。
通过不对称电催化反应，可以高效地合成手性化合物，提高化学合成的效率和选择性。
随着研究的不断深入，不对称电催化领域将会取得更多的突破和进展，为有机合成化学和相关领域的发展做出更大的贡献。
有机合成中的不对称催化反应研究
有机合成中的不对称催化反应研究不对称催化反应是有机合成领域中的重要研究方向。
通过引入手性配体和手性催化剂，可以有效实现对立体化学的控制，合成具有高立体选择性的有机分子。
本文将探讨不对称催化反应的原理、发展历程以及应用前景。
不对称催化反应的原理主要基于手性诱导和手性传递的概念。
手性诱导是指通过手性配体与催化剂中心的配位作用来调控反应中的立体选择性。
手性传递则是指手性配体与催化剂中心之间的手性信息在反应中被传递给底物，从而得到手性产物。
这些概念为不对称催化反应的设计和优化提供了重要的理论基础。
不对称催化反应的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时的研究主要集中在手性金属配合物的合成以及其在不对称合成中的应用。
到了20世纪80年代以后，研究重点逐渐转向了手性配体的设计和合成。
随着催化剂的不断改进和反应条件的优化，各类不对称催化反应的反应类型和底物范围也得到了大幅度拓展。
目前，不对称催化反应在有机合成中已经成为一种非常有效的合成手段。
其具有高度的立体选择性和反应效率，对于合成具有生物活性的分子具有重要的意义。
其中包括不对称氢化反应、不对称羟酰胺合成、不对称亲核取代反应等。
这些反应在药物合成、天然产物合成以及功能分子合成等领域都起到了重要的作用。
不对称催化反应的研究仍然面临许多挑战和难题。
一方面，手性配体的设计和合成需要对分子结构和手性诱导效应有深入的理解。
另一方面，不对称催化反应的机理和反应条件的优化也需要更细致的研究。
此外，还需要开发新的手性催化剂，以满足合成复杂手性化合物的需求。
总结起来，不对称催化反应作为有机合成领域的重要研究方向，已经取得了重要的进展。
通过引入手性配体和手性催化剂，可以实现对立体化学的高度控制，合成具有高立体选择性的有机分子。
随着研究的不断深入，不对称催化反应将在有机合成中发挥越来越重要的作用，为合成药物、天然产物和功能分子等提供高效可持续的合成途径。
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不对称催化反应是有机化学领域中的重要研究方向，它可以有效地构建手性化合物，为药物合成、天然产物合成和材料科学等领域提供了广阔的应用前景。
本文将介绍不对称催化反应的基本概念、研究进展以及应用，并探讨其在有机合成中的重要性。
1. 不对称催化反应的基本概念不对称催化反应是指以具有手性的催化剂为催化剂，在非对称催化条件下进行的化学反应。
手性化合物是由一对镜像异构体组成，其中每个异构体称为手性异构体或对映异构体。
对映异构体之间无法通过旋转或平移重叠，具有非重叠镜像关系，这是不对称催化反应的基础。
2. 不对称催化反应的研究进展2.1 键合活化型不对称催化反应键合活化型不对称催化反应是通过催化剂与底物发生键合活化，形成反应中间体，并在反应中间体上发生手性识别实现不对称催化反应。
这类反应多采用过渡金属配合物作为手性催化剂，包括金属催化的羟基化反应、氨基化反应等。
2.2 非键合活化型不对称催化反应非键合活化型不对称催化反应是通过催化剂与底物非共价相互作用，在反应中发生手性识别实现不对称催化反应。
这类反应多采用有机分子作为手性催化剂，包括有机小分子催化的亲核取代反应、氧化反应等。
3. 不对称催化反应的应用不对称催化反应在有机合成中具有重要的应用价值。
通过该反应可以高效、经济地合成手性分子，为药物合成提供了基础。
大量的手性药物已经成功合成，如拟胆碱药物、β-阻断药物等。
此外，不对称催化反应还在天然产物合成、农药合成和材料科学等方面得到了广泛应用。
4. 不对称催化反应的挑战与展望不对称催化反应在新催化剂的设计、反应底物的广泛适用性、反应条件的优化等方面仍然面临一些挑战。
未来的研究应重点关注催化剂和底物的高选择性合成，以及催化反应的机理研究，从而推动不对称催化反应的发展。
结语不对称催化反应是有机合成领域的重要研究方向，它为手性化合物的构建提供了有效的途径，具有广泛的应用前景。
随着催化剂设计和反应条件的不断优化，不对称催化反应将在有机合成领域发挥更大的作用，为新药物的合成和新材料的开发提供重要支持。
有机不对称催化Michael反应的研究进展
总结
5.有机小分子催化剂所表现出的高效的催化效率 和性能，但与传统的有机金属催化剂相比，仍 存在催化范围小、底物依赖大、反应时间长等 不足。 6.对硫脲催化剂的研究空间还很大，许多工作也 亟待开展，例如开发新的催化反应、提高现有 催化剂的催化效率与选择性以及发展适合工业 化生产的催化反应体系等等。
2006年，Terada小组报道了一类含有轴手 性联萘结构的胍类催化剂，并成功作为手性碱高效 地催化了1,3-二羰基化合物和硝基烯不对称共轭加 成反应。在催化剂14的催化下，能够以79-99%的 收率和86-98 % ee值得到加成产物4。同时，他们 也发现了催化剂联萘3,3’位的芳环的空间位阻会对 产物4对映选择性有很大的影响。
2014年，Enders课题组又利用金鸡纳碱方酰胺类 催化剂和对甲苯磺酸成功催化了乙酰丙酮或酮酯，硝基 烯和炔醛三组分的一锅Michael/Henry/ketalization 的多米诺反应。仅在4% mol 32催化下，就可以2780%的收率，2:1-20:1 dr值和93-99% ee值获得具有 5个连续手性中心的多取代四氢吡喃衍生物34。
之后于2005年，Takemoto组又在系统地研究一 系列叔胺-硫脲催化剂在丙二酸酯和硝基烯的不对称 Michael加成反应中的作用之后，提出了单分子双活 化的概念和双活化的机理模型。这类催化剂的成功合 成开发，及催化概念的提出有力的推动了有机双功能 叔胺-硫脲催化剂的发展。
单 活 化
双 活 化
Takemoto双活化机理模型
2012年，Enders课题组报道了叔胺-硫脲双功 能催化剂28和吡咯烷成功催化简单β-酮酯，硝基烯 和a,β-不饱和醛30三组分的一锅串联反应，高效的 合成含有6个连续手性中心的环己醛类化合物31。该 反应为亚胺/烯胺活化过程，表现出很高的原子经济 性、区域选择性、化学选择性和立体选择性。为构 建高官能团化的环己烷或环己醛类化合物提供很好 的策略与方法。
有机合成反应中的不对称催化研究
有机合成反应中的不对称催化研究近年来，有机合成反应中的不对称催化研究备受关注。
不对称催化是合成有机分子的重要方法之一，其能够有效地提高化学反应的产率和立体选择性。
本文将探讨不对称催化的原理、种类以及其在有机合成反应中的应用。
一、不对称催化的原理不对称催化是指在化学反应中引入手性催化剂，通过左右手的对映体选择性催化反应，从而得到手性有机化合物。
这种反应具有效率高、立体选择性好等优点，已成为许多有机合成反应的重要手段。
二、不对称催化的种类1. 手性配体催化：手性配体是催化剂中的一个重要组成部分，其通过与底物形成配位键，将手性信息传递给反应中心，从而实现手性诱导。
常见的手性配体催化包括醛缩反应、羰基化合物还原等。
2. 酶催化：酶是一类天然的催化剂，能够高效催化生物体内的化学反应。
酶催化反应中的手性诱导主要依赖于酶的立体构象。
酶催化可以实现高度立体选择性的合成，是不对称催化研究的一个重要方向。
3. 金属催化：金属催化是一类具有广泛应用前景的不对称催化方法。
通过引入金属催化剂，可以在化学反应中实现手性诱导，从而合成手性有机分子。
三、不对称催化在有机合成中的应用1. 手性药物合成：不对称催化在手性药物合成中起到了重要作用。
通过合成手性药物，可以提高药效，减少副作用，为新药的研发提供了可行的途径。
不对称催化可用于合成多种手性药物分子，如β-肾上腺素受体拮抗剂、非甾体类抗炎药等。
2. 天然产物合成：不对称催化在天然产物合成中亦有广泛应用。
许多天然产物具有复杂的结构和手性特征，传统的合成方法难以合成这些化合物。
而通过不对称催化，可以实现高效、高立体选择性的天然产物全合成。
3. 功能材料合成：不对称催化还可以应用于功能材料的合成。
例如，一些手性聚合物可以通过催化剂引发的不对称聚合反应得到，从而具有特殊的光学、电学性能，可应用于显示技术、光电器件等领域。
总结：不对称催化在有机合成反应中的研究与应用不断取得了重要进展，为合成手性有机化合物提供了高效、高立体选择性的方法。
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近年来，有机合成领域一直在寻找新的方法和技术来合成不对称化合物，这对于药物研发、农药合成以及功能材料的设计等领域都具有重要意义。
不对称催化作为一种有效的方法，已经被广泛应用于有机合成中。
本文将重点探讨不对称催化研究的最新进展和应用。
一、不对称催化的基本原理和分类不对称催化是指在化学反应中，通过引入手性催化剂来控制产物中手性部分的生成。
手性是指一个分子或化合物无法与其镜像完全重叠。
不对称催化可以分为金属催化和非金属催化两大类。
金属催化中，常用的催化剂包括铕、钌、钯、铑等，它们能够催化不对称反应，提供高催化活性和高对映选择性。
而非金属催化则主要使用有机小分子催化剂，如有机胺、有机酸等。
二、金属催化不对称催化研究现状1. 金属催化手性配体的设计与合成在金属催化不对称催化中，手性配体的设计和合成是关键步骤。
研究人员通过调整配体结构，改变空间位阻和电子性质，以提高手性诱导效应和对映选择性。
近年来，一些新型配体的设计策略不断涌现，如易位配体、手性磷酸铅配体等。
2. 计算化学方法在金属催化研究中的应用计算化学方法在金属催化研究中发挥着重要作用。
通过计算化学方法，可以预测催化剂和底物之间的相互作用，优化反应路径，并指导实验的设计和优化。
密度泛函理论（DFT）和分子力场（MM）方法是两种常用的计算化学方法。
三、非金属催化不对称催化研究现状1. 有机小分子催化剂的开发在非金属催化不对称催化中，有机小分子催化剂的设计和开发成为研究热点。
有机小分子催化剂相对金属催化剂来说，具有成本低、毒性小等优点。
有机小分子催化剂主要包括有机胺、有机酸等，它们具有良好的催化活性和对映选择性。
2. 提高非金属催化剂的效率和催化活性为了提高非金属催化剂的效率和催化活性，研究人员通过引入辅助基团、调控反应条件等方式进行优化。
例如，引入Me-DuPHOS、BINOL等辅助基团可以有效降低催化剂的费西奥因子。
四、不对称催化在有机合成中的应用1. 药物合成不对称催化在药物合成中具有广泛应用。
不对称催化研究进展
NEt3 Cat.
Pg HN
EtO
NO2
OR
M= Cu(OTf)2
Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2992
Organic Synthesis
7.2.5 烯烃的氢氨化反应
J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9546 Organic Synthesis
Organic Synthesis
L.-Z. Gong, et al. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
7.2.6 羰基α-位的氨化反应
96% ee J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2420
Organic Synthesis
7.2.3 烯烃复分解反应
Organic Synthesis
J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
Org. Lett., 2001, 3, 3225-3228 Organic Synthesis
90% ee
7.2.4 aza-Henrry反应
Pg N
EtO
+
O
NO2 R
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1.5 有机小分子催化剂
Organic Synthesis
X. Feng et al. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130,5654
手性有机分子促进的不对称反应包括Diels-Alder, FriedelCrafts, Hetero-Diels-Alder, Aldol, Michael加成，Mannich, Baylis-Hillman, 烯丙基化，酮的氰化、二级醇的动力学拆分， 卤化、氨化、氨氧化、膦氢化、环氧化以及环氧开环等……
氮杂环卡宾不对称催化环化反应研究
氮杂环卡宾不对称催化环化反应研究氮杂环卡宾（NHC）不对称催化环化反应研究导言：有机合成中的不对称催化反应是一项重要且极具挑战性的任务。
通过引入手性配体，可以有效控制反应中的立体选择性，从而获得手性化合物。
近年来，氮杂环卡宾（NHC）催化剂在不对称合成中展现出了巨大的潜力。
本文将探讨氮杂环卡宾催化剂在不对称环化反应中的研究进展。
一、氮杂环卡宾的简介氮杂环卡宾是一种具有孤对电子的中间体，广泛应用于有机合成中。
其具有较强的电子给体性质和良好的稳定性，被广泛应用于催化剂设计中。
尤其是氮杂环卡宾配体的手性化合物，有望实现不对称催化反应。
二、氮杂环卡宾不对称催化环化反应的机理氮杂环卡宾催化剂通过配位到底物分子上，形成过渡态，从而降低活化能，加速反应的进行。
催化剂的手性影响着反应中的立体选择性，确定手性产物的生成。
三、氮杂环卡宾不对称催化环化反应的应用1. 环化反应的不对称合成：氮杂环卡宾催化剂可以催化多种环化反应，如亲核芳香取代、C-H键官能团化等。
这些反应在天然产物合成中具有重要意义，并且手性选择性高。
2. 功能化合物的合成：利用氮杂环卡宾催化剂进行环化反应，可以同时实现官能团化的导入，从而合成具有新颖结构和功能的化合物。
例如，通过氮杂环卡宾催化剂的作用，可以实现螺环化合物的构建。
3. 药物合成：氮杂环卡宾催化剂在药物合成中具有广泛应用前景。
通过不对称合成，可以合成手性药物分子，提高其药效和减少副作用。
氮杂环卡宾催化剂在药物合成中的应用可以帮助化学家实现对药物结构的精确控制。
四、挑战与展望尽管氮杂环卡宾催化剂在不对称环化反应中展现出了巨大的潜力，但仍面临一些挑战。
首先，目前对氮杂环卡宾催化剂的设计和合成尚未完全掌握。
其次，对于不对称环化反应的机理仍存在一定的争议，需要进一步的研究。
未来的研究可以侧重于开发新的氮杂环卡宾配体，提高催化剂的催化活性和手性选择性。
总结：氮杂环卡宾不对称催化环化反应是一项具有重要意义的研究课题。
药物合成中的不对称催化反应研究
药物合成中的不对称催化反应研究药物合成是现代有机化学的重要研究领域之一，而催化反应在药物合成中发挥着重要的作用。
其中，不对称催化反应是药物合成中的一大热点和难点问题。
本文将就药物合成中的不对称催化反应进行深入研究和探讨。
一、不对称催化反应的概述不对称催化反应是指在催化剂的作用下，使反应物中的手性中心发生反应，生成手性产物的反应过程。
这种反应具有高效、高选择性、环境友好等优点，因此在药物合成中得到了广泛的应用。
不对称催化反应的研究对于合成优良的手性分子具有重要意义。
二、不对称催化反应的机制不对称催化反应的机制非常复杂，常见的机制包括手性键合、手性配体、手性辅基等。
以手性键合为例，催化剂中的手性原子或者手性基团与反应物中的手性中心发生相互作用，形成中间体，经过一系列的反应步骤，最终生成手性产物。
手性配体和手性辅基也能通过各自的作用形成手性催化剂，并参与到反应中。
三、不对称催化反应在药物合成中的应用1. 反应类型及代表性反应不对称催化反应在药物合成中可应用的反应类型非常多样，主要包括：（1）手性有机催化反应：如不对称亲核加成、不对称氧杂化加成等；（2）金属有机催化反应：如不对称Pd催化的Suzuki反应、不对称Rh催化的羟醛催化加成等；（3）酶催化反应：如不对称酶促反应。
2. 不对称催化反应在药物合成中的重要应用（1）不对称合成新药不对称催化反应可以合成具有特定手性的中间体或药物，为制备新药提供了有力的手段。
如目前一些常见的抗癌药物、抗病毒药物等都是通过不对称催化反应合成得到的。
（2）提高药物合成的效率不对称催化反应可以提高药物合成的效率，减少副反应的产生。
通过合理设计催化剂和反应条件，可以实现高效、高选择性的合成过程，降低生产成本。
（3）开发新型不对称催化剂药物合成中对催化剂的要求越来越高，因此开发新型不对称催化剂成为不对称催化反应研究的重要方向。
研究人员通过合成和优化催化剂的结构，提高催化剂的交叉反应活性和手性选择性，从而推动不对称催化反应的发展。
不对称催化反应研究进展-精选文档
H
水解反应
金属催化剂与酶联合不对称催化反应
Reetz, Williams 和 Backvall首次提出了金属络和物与酶的“one-pot” 催化反应。
CALB-假丝酵母脂酶
图13 手性醇的酰基化反应
生物催化反应存在的问题
选择性问题
对映体过量值(e.e. ) 较低
同一种酶既有催化生成L -型产物的能力, 也有催化生成D -型产物的能力 面包酵母中至少有两种酶能同时催化同一种底物, 生成不同的对映异构体
手性金属催化剂
•双金属手性催化剂
James M. Takacs采用双齿磷配体，制备了一种含两种金属 的手性配合物，其中Zn- Ms ，Pd- Mc 。
图1
包含结构金属（ Ms ）和催化金属 (Mc) 的自组装双金属催化剂
图2 (box)2Zn 络合物的制备及晶体结构
产率79%
图3 手性二磷配体的制备
Seminar I
不对称催化反应研究进展
报告内容
不对称催化反应的进展
手性催化剂的发展
新型不对称催化反应 生物不对称催化 离子液体中的不对称催化反应
手性化合物的不对称合成法
○
化学计量的不对称反应
需要化学计量的手性试剂 对环境污染大
○
○
酶法
不对称催化反应
仅需催化剂量的手性试剂 反应条件温和 立体选择性好 绿色合成方法
谢 谢﹗
图9 连续柱不对称催化反应的组合形式
苯 甲 酰 奎 宁 BEMP-三氨基磷 酰胺基亚氨键合 到聚合物载体
BQ-
图10 连续柱不对称催化反应装置流程图
反应 历程
e.e.>90%,2h
பைடு நூலகம் 新型不对称催化反应
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。
亨利反应的不对称催化研究进展_冯根锋
进一步还原得到的手性 β氨基醇类化合物， 它有多 种用途并且可以用它合成许多具有生物活性的药 ［3 ］ 物 ， 因此亨利反应的不对称合成也就显得尤为重 要． 亨利反应的产物可以进行一系列的转化 括如下一些反应（ 如图 1 ） ．
［4 ］
， 包
图 1 亨利反应产物的转化 Fig． 1 The conversion of the products of Henry reaction
R2 Yield （ % ） Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Me Et Et TBSOCH2 BnOCH2
ee［ anti］（ % ） 95 99 89 95 99 99 88 96 99 96 99 92 93 99 93 85 75 93 98 97 94 97 86 94 89 82 97 77 95 87 90 90 90 95
2
79
90
图 7 双金属 Zn 催化剂及其对不对称 Henry 反应的催化 Fig． 7 The dinuclear Zn catalyst and its performance in asymmetric Henry reaction
别与硝基部分和醛基部分结合， 从而在反应中使立 体结构得到控制． Claudio Palomo 等用甲基麻黄碱 （ + ） NME （ 如 图 8 中的配体 7 ） 与 Zn （ OTf ） 2 配位合成催化剂， 在
［10 ］
反应底物， 这样另一种构型的产物就会留下来 ， 通过 不断的反应从而使得这种构型的产物不断得到积累 最后得到较高的 ee 值． 以下两种配体 （ 如图 4 中的 以摩尔比 3a∶ 3＇a 配体 3 和 3＇） 与镧锂合成 3a 和 3＇a， = 2∶ 1 为最佳比例配置成的催化剂 3 用于亨利反 结果如图 4． 应效果最佳，
基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究
基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究引言：催化反应是化学合成中常用的方法之一，可以提高反应速率和选择性。
在催化反应中，有机金属催化剂作为一种重要的催化剂类型，发挥着关键的作用。
尤其是在不对称催化反应领域，有机金属催化剂因其高效性和良好的选择性而备受青睐。
本文将重点讨论基于有机金属催化剂的不对称催化反应的研究进展。
一、不对称催化反应的基本概念不对称催化反应是指在化学反应中，通过催化剂的作用，使得产物中手性中心的生成过程具有选择性，从而得到手性化合物。
手性化合物在药物、农药等领域具有广泛应用，因此不对称催化反应研究具有重要的实际价值。
二、有机金属催化剂的特点有机金属催化剂是一类含有金属基团的有机化合物，在催化反应中发挥催化作用。
相较于其他类型的催化剂，有机金属催化剂具有以下特点：1.催化活性高：有机金属催化剂的金属中心具有较强的活性，可以加速反应速率；2.选择性好：有机金属催化剂可以通过调节配体结构和反应条件，实现对手性合成的高选择性；3.底物适应性广：有机金属催化剂对不同类型的底物都具有较好的适应性，使其适用于多种不对称催化反应。
三、基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究进展1.不对称羟化反应：不对称羟化反应是一种重要的不对称催化反应，可以用于合成手性醇类化合物。
有机金属催化剂在不对称羟化反应中发挥着重要的作用，通过调节催化剂的结构和反应条件，可以实现对不对称羟化反应的高选择性和高收率。
例如，以铂催化剂为例，通过合理设计金属配体和底物结构，可以实现对手性醇的高度不对称选择性。
2.不对称氢化反应：不对称氢化反应是一种常用的不对称催化反应方式，可以将不对称杂环化合物转化为手性烯醇类化合物。
有机金属催化剂在不对称氢化反应中起到催化作用，通过设计合适的配体和反应条件，可以实现对不对称氢化反应的高选择性和高产率。
3.不对称烯烃与醇的加成反应：不对称烯烃与醇的加成反应是一种重要的不对称催化反应，可以得到手性酮类化合物。
非对称有机催化反应研究进展
非对称有机催化反应研究进展近年来，有机催化反应领域取得了快速的发展和进步。
尤其是非对称有机催化反应，作为一种环保、高效、绿色化学合成方法，在有机化学中得到了越来越广泛的应用。
本文将会对非对称有机催化反应的研究进展进行详细介绍。
一、什么是非对称有机催化反应非对称有机催化反应，简称不对称有机反应，是指催化剂在催化有机化学反应时以不对称结构为催化剂的特异性，通过手性特征使得产物左右对称性不同，从而实现对产物光学活性的控制。
在高效、快速、简便、绿色化学合成领域中，非对称有机催化反应以其优异的反应效果和较小的催化剂使用量，得到了广泛的关注和研究。
此外，非对称有机反应还能有效降低产生废弃物的量，从而达到可持续发展的目的。
二、非对称有机催化反应的研究进展1.手性氮、氧、硫催化剂由于手性氮、氧、硫分子可进行分子间作用，构建空间异构反应中诸多的非析键作用，使得其成为不对称有机催化反应中最常用的催化剂。
在手性氮、氧、硫催化剂的作用下，合成的产物具有手性，对于合成对映异构体药物特别有意义。
2.自包装催化剂自包装催化剂是一种分子螯合物，由于其自身空间构件在一定条件下自行组合而形成的核壳结构，在非对称有机催化反应中也有着不可小觑的贡献。
3.手性金属催化剂手性金属催化剂由于其棘手的合成和高成本，限制了其在化学生产中的应用，但在非对称有机催化反应领域仍有广泛的应用空间。
其中，以氮、磷配合物为主的手性金属催化剂逐渐成为了非对称有机催化反应领域中的重要催化剂。
三、非对称有机催化反应在有机合成中的应用随着非对称有机催化反应的发展，其在有机合成中的应用也增加了很多。
以下是一些典型的应用：1.手性烯酮的结构修饰：利用非对称有机催化反应可以在具有双键和酮基团的分子中，针对烯酮在α位添加不同的官能团，有效提高了烯酮的反应活性。
2.手性螺环化合物的构建：非对称有机反应已经被广泛应用于手性螺环化合物的合成中，因为它能够非常有效地控制螺环化合物产物的光学活性。
不对称催化合成反应的研究与应用
不对称催化合成反应的研究与应用近年来，不对称催化合成反应在有机合成领域中得到了广泛的研究，在不对称多相催化方面也有了快速的发展。
不对称催化合成反应可以有效地实现对映异构体的选择性，从而实现分子的高纯度。
本文将介绍不对称催化合成反应的基本概念、研究现状以及应用前景。
不对称催化合成反应的基本概念不对称催化合成反应指通过催化剂使反应物在反应中发生对映异构体的特异性反应。
其在有机合成中的应用已经十分广泛，可以用来制备药物、杀虫剂等高附加值的化学品。
不对称催化合成反应的原理在于催化剂能够选择性地使反应物的其中一个对映体参与反应。
其中最为常见的是手性催化剂，它可以正确地选择反应物的手性，使得产物的对映异构体得到加速或抑制。
不对称催化合成反应的研究现状在不对称催化合成反应的研究中，发现了许多酒石酸催化剂，它们可以提供很高的对映选择性，且与许多基质适用。
但是，酒石酸催化剂难以稳定地催化反应，同时产生的废料还需要通过复杂的回收过程。
为了解决这一难题，研究人员开始探索不同类型的催化剂，包括有机配体、过渡金属和催化剂与催化剂之间的协同催化。
其实近年来新的手性催化剂在不对称催化合成反应中表现出极佳的性能，如可控链风扇螺环、NHC等。
不对称催化合成反应的应用前景不对称催化合成反应在有机合成中的应用已经十分广泛，其具有非常广阔的研究和应用前景。
未来，不对称多相催化合成反应、连续流动化学等新技术有望进一步推动不对称催化合成反应的发展。
此外，利用不对称催化合成反应去合成手性药物已经成为有机合成领域中的主要研究方向之一。
这也是广大生物医药研究人员努力的目标，可以使药物制造的工艺更加绿色环保，同时降低药物的成本，对于推动药物的研究和生产具有重要的影响。
结语总之，不对称催化合成反应是有机合成领域中重要的研究方向之一。
随着研究和对催化剂反应机制的不断深入理解，相信在未来不对称催化合成反应将会有更加广泛深入的应用。
不对称自动催化研究进展
不对称自动催化研究进展
刘纲;马红敏;邵瑞链
【期刊名称】《化学进展》
【年(卷),期】2001(013)003
【摘要】The recent advances in asymmetric autocatalysis are reviewed.%
不对称自动催化是指由不对称反应生成的手性产物自身作为催化剂的反应过程，在这类反应体系中，催化剂自动放大倍增，可简捷高效地制备高选择性的对映异构体，在不对称催化和合成研究方面是一个新的领域。
日本学者K.Soai自90年代以来，在发现和研究高对映体选择性自动催化体系方面的重要贡献受到广泛关注。
本文综述了近年来不对称自动催化反应的新进展。
【总页数】5页(P198-202)
【作者】刘纲;马红敏;邵瑞链
【作者单位】南开大学元素有机化学研究所;南开大学元素有机化学研究所;南开大
学元素有机化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O643.3;O621.3
【相关文献】
1.不对称催化氢化反应中固载催化剂的研究进展 [J], 田卉;由宏君
2.含有联二萘结构手性负载催化剂用于不对称催化反应研究进展 [J], 杨夕强
3.铑催化剂催化烯烃不对称加氢反应研究进展 [J], 王红琴;蒋丽红;王亚明
4.双官能团硫脲-胺催化剂催化不对称有机反应的研究进展 [J], 史艳娜;孙传智;孙南
5.手性螺环配体及催化剂在不对称催化反应中的应用研究进展 [J], 许聪;胡文浩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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手性金属催化剂
•双金属手性催化剂
James M. Takacs采用双齿磷配体，制备了一种含两种金属 的手性配合物，其中Zn- Ms ，Pd- Mc 。
图1
包含结构金属（ Ms ）和催化金属 (Mc) 的自组装双金属催化剂
图2 (box)2Zn 络合物的制备及晶体结构
产率79%
图3 手性二磷配体的制备
离子液体在不对称催化反应中的应用
氢化反应，氢甲酰化反应，环丙烷化反应以及钯催化的烯丙基 烷基化以及环氧化物开环反应。 Song等人采用手性锰催化剂，在[ bmim]PF6 和二氯甲烷中对2 ,2-二甲基苯并 Song 吡喃进行环氧化反应。
催化剂
环氧化反应
离子液体-酶的不对称催化体系
I. 选择性酰化反应
图8 连续柱不对称ห้องสมุดไป่ตู้化反应中的柱型
图9 连续柱不对称催化反应的组合形式
BQBQ苯 甲 酰 奎 宁 B -
反应 历程
e.e.>90%,2h
新型不对称催化反应
（Asymmetric catalysis induced by the substrate itself） 法国的Martine等人对由底物引发的不对称催化反应进行了研究。
H
水解反应
金属催化剂与酶联合不对称催化反应
Reetz, Williams 和 Backvall首次提出了金属络和物与酶的“one-pot” 催化反应。
CALB-假丝酵母脂酶
图13 手性醇的酰基化反应
生物催化反应存在的问题
选择性问题
对映体过量值(e.e. ) 较低
同一种酶既有催化生成L -型产物的能力, 也有催化生成D -型产物的能力 面包酵母中至少有两种酶能同时催化同一种底物, 生成不同的对映异构体
图11 (1R, 2S, 5R)-异薄荷醇的环羰基化反应
图12 (1R, 4R)-异柠檬烯的羰基化反应
应用：异柠檬烯的氢甲酰化反应，蒎烯的氢甲酰化 反应，松油醇的二羟基化等。
生物催化的不对称合成及其应用
生物不对称催化的特点
微生物和酶为催化剂 高区域和立体选择性 反应条件温和、环境友好
不对称还 原反应
Seminar I
不对称催化反应研究进展
报告内容
不对称催化反应的进展
手性催化剂的发展 新型不对称催化反应 生物不对称催化 离子液体中的不对称催化反应
手性化合物的不对称合成法
○
化学计量的不对称反应
需要化学计量的手性试剂 对环境污染大
○ ○
酶法 不对称催化反应
仅需催化剂量的手性试剂 反应条件温和 立体选择性好 绿色合成方法
图14 离子液体中的不对称氢化反应
谢 谢﹗
解决方法
加入各种酶的抑制剂 改变底物的局部结构 改变反应溶剂
酶催化活性的降低 生物酶在有机溶剂中容易失活
离子液体中的不对称催化反应
阳离子
阴离子
卤化盐-AlCl3 等 BF4- 和PF6-类离子
离子液体的特点
(1) 提供了不同于传统分子溶剂的环境, 反应转化率、选择性更高。 (2) 溶解范围广 (3) 无显著蒸汽压,液相温度范围宽,可达300 ℃。 (4) 不燃, 不氧化,具有高的热稳定性。 (5) 可循环使用，催化剂可以回收。 (6) 易于制备,且原料不太昂贵。
图6 双中心不对称有机催化剂
中间体
e.e>94%
图7 叔丁基甘氨酸酯不对称烷基化反应合成a- 烷基-a- 氨基酯 叔丁基甘氨酸酯不对称烷基化反应合成a 烷基-
催化剂的回收
非金属有机催化剂的应用
连续柱不对称催化反应 （Sequentially-Linked Columns ） Lectka（ Lectka（Johns Hopkins University）
Kim 等人在离子液体中对几种不同的醇,用脂肪酶催化进行转酯 反应,产物e.e. 最高达99.5 %。传统的有机溶剂( THF ,甲苯) 相比,在[ bmim]BF4或[ bmim] PF6中,产物的对映选择性显著提高, 最高可达25倍。
醇的选择性酰化反应
II 酮的不对称还原
Howarth等人在离子液体中用面包酵母还原酮。选用疏水 的[ bmim] PF6 ,及固定化面包酵母(immobilized baker’s yeast IBY) ,对几种β-羰基酯的酮羰基进行还原，产物 的ee 介于76 %～99 %之间。
e.e.>80%
图4 采用双金属催化剂的烯丙基氨基化反应
•二茂铁-磷做配体的金属催化剂
Liu（ Duan Liu（The Pennsylvania State University）
加 氢 烃 反 应 ， 羰 化 和 物 的 烯
催化剂 基
5
的
化
非金属有机催化剂
双中心非金属有机催化剂-Takashi Ohshima（日本）
不对称催化反应的发展历程
1966 年,野依良治设计了以希夫碱与铜合成的 络合物催化剂,进行均相不对称催化环丙烷化 反应,开创了首例均相不对称催化反应的先河。 1968年手性磷配体被引入到不对称氢化反应中 2001年 诺贝尔化学奖授予了三位从事不对称催 化反应的科学家-孟山都公司的威廉 S．诺尔斯 （William S.Knowles） ，名古屋大学的野依良 治（Ryoji Noyori） ，斯克里普斯研究所的巴 里．夏普雷斯（K.Barry Sharpless）。