不对称合成及拆分讲解学习

2. 外消旋混合物：当同类分子之间在晶体中有 较大的亲和力时，它们可分别结晶成－（＋）－或 －（－）－对映体的晶体。
3. 外消旋固体溶液: 当一个外消旋体的相同构 型分子和相反构型分子之间的亲和力差别不大时， 其分子排列是混乱的。
*区别三者的简便方法：
利用它们的熔点图或溶解度图, 在三者中分 别加一些纯的对映体：
*1. C=C双键的不对称催化氢化 例： 烯酰胺的不对称氢化
CO2H
H2
* CO 2H R
R
NHAc 手性铑催化剂
NHAc
*2. 羰基化合物的不对称还原
(1) 用BINAL-H（一种联萘酚修饰 的氢化铝试剂）型还原
R'
R (S)-BN IAL-H R '
R (R)-BINAL-HR' R
H OH
O
下面是手性2，3－环氧醇的立体 和区域选择性开环的方法：
*(1) 邻近基团参与的开环反应：
O
CH
C H3 65
O H
O N=C H C 3 B F =E 3 O tO 2 O C O N H C6 H 5
HO CH3 H
OO
O
*(2) 碱性催化重排的反应：
O R 3 2 1 OH
OH N
3 21 R
键更靠近一个原子，合成较难，且手性基团的循环使
用也麻烦；III型是丙烯酰胺，活性高。
例如：
O OO
TiCl (O-P-2r'0'C) ,
CO2R*
在Lewis酸催化剂存在下，手性亲二烯体 1－4发生Diels－Alder反应，立体选择性有的 高达100 : 1以上。
（五）不对称环氧化
烯丙醇的不对称环氧化在有机合 成化学中曾经是一个前导领域。这里 也只以它为基础。在环氧化中存在开 环，而开环要求立体和区域的选择性。
HO H
（S） R’是不饱和基团 （R）
(2) 过渡金属络合物催化的 羰基化合物的氢化
酮的不对称氢化是制备手性醇的一个有效方法， BINAP-Ru (II)催化剂对于官能化酮的不对称氢 化是极为有效的:
O R
NHBoc
O
OH
OC
BN I AP-Ru 2H5 H
R
NHBoc
O OC2H
OH
+R
NHBoc
C a -R e 面
M e
1 .L iO B n 2 .H 2 ,P d /C
C O O H
M e C O X v
不对称合成的几个主要反应：
• 不对称催化氢化及其他还原反应 • 不对称烷基化 • 醛醇缩合 • 不对称Diels-Alder反应 • 不对称环氧化
• 下面对以上各个方面加以介绍：
（一）不对称催化氢化及其他还原反应
O OO
H
O
O
N COOH H
O
OH + O
(四) 不对称Diels－Alder反应
手性亲二烯体构成不对称Diels－Alder反应的例子
的大部分。
O
O
O
作为最常用的手性亲二烯
R'
O
体, 由三种类型: I型是手性
R'
NR *
2
丙烯酸酯, 异简单直接的方 I
II
III
式与手性基团结合；II型与I型比较，其手性基团与双
CHO + Ph
_ H
ON
COR
N COR
2 CH
H
Ph
O
Ph
Ph
Ph
*
AcOH *
HO 2
_
O
* HC N+
O
CHO O
ROC
*2. 腙烷基化
H
N CHOMe N RCH 2CH
LDA/THF Me O Li
Hale Waihona Puke Baidu
H N
N
R CH=CH
1) R'X
RR'CHCHO
2) O3/CH2Cl2
R=Me,Et,iPr,n-heX R’X=PhCH2Br,MeI, Me2SO4
（三）醛醇缩合
醛醇反应，即亲核试剂与亲电的羰基 基团(及类似基团)的缩合反应，是构建不 对称C－C键的最简单的，同时能满足不 对称有机合成方法学的最严格要求的一类 化学转化。
在有机合成和天然产物化学中醛醇缩 合是最重要的反应之一。特别适用于环化 反应。
例如： 用催化量的(S)－(－)－脯氨酸可以使对 称二酮化合物（1）产生醇醛缩合，化学产率 100％，光学产率93％：
O
开环
OH
3 21
R
N
OH
*(3) 有机金属化合物的开环：
——生成相应的1，3－二醇：
CH O 2H O
LiCu3(2CH ) 3 HC
OH CH2 OH
第二部分：外消旋体的拆分
外消旋体可以分为三类： ——按照分子间的亲和力差异 1. 外消旋化合物：相反的对映体之间 >同种类
分子之间，相反的对映体即将在晶体的晶胞中配对， 从而形成外消旋化合物。
化以96%产率得到(2)。 从(2)很容易经六步反应制 备到(3)左氟砂星。
*4. 不对称氢转移反应
带2－氮杂降冰片基甲醇手性配体的钌络合物 是芳族酮对映选择性转氢化的有效催化剂：
O R1 R2
NH
OH
OH
0 2..2 55 m m 2 o (p o l -l% c % yR m 1R i-RP e u 2 n C rO e
不对称合成及拆分
第一部分：不对称合成
*一个成功的不对称合成的标准: (1)高的对映体过量（e.e.）; 对映体过量：在二个对映体的混合物中，
一个对映体过量的百分数。 e.e.=[( E 1－E 2 )/( E 1 ＋E 2 )]×100％ (2)手性辅剂易于制备并能循环利用； (3)可以制备到R和S两种构型； (4)最好是催化性的合成。
O OC 2H 5
R=(CH3)2CHCH2－ 苏式(主要产物) 赤式
*3. 亚胺的不对称还原
Ph 2P
P Ph 2
F
N
F
C OOBu'
O
F
COOH
F
N
BiI 3 (碘化铋) F
NH
N
N
O Me
O
S
Me
N Me
O Me
(1)
(2)
(3)
环状烯胺(1)以(2S,4S)-BPPM与碘化铋(III)催化氢
* 外消旋化合物：混和熔点下降 *外消旋混合物：混和熔点上升 *外消旋固体溶液: 熔点不起明显 的变
*5. 通过不对称还原制备氟代化合物
HO C H O CF Si(CH ) (130)
3 33 催化剂
H C F3
手性氟化季胺催化的羰基化合物的 不对称三氟甲基化反应
（二）不对称烷基化反应
利用手性烯胺、腙、亚胺和 酰胺进行烷化，其产物的e.e.值较 高，是制备光学活性化合物较好 的方法。
*1. 烯胺烷基化
* 迄今，能完成最好的不对称合成的，无疑应 首推自然界中的酶。发展像酶催化体系一样有 效的化学体系是对人类智慧的挑战。
R A 2 C l l
H C
OR N
OO
C a S -i面
M e
R
RO -
O O + A O l R A 2 C ll2 endo,Ca-Si面 进 攻 M e
N
C O X v
O
R