手性苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在不对称反应中的应用的开题报告
苯并咪唑的合成及应用
1 引言1.1 苯并咪唑的性质简介苯并咪唑又名间(二)氮茚，英文名称为Benzimidazole ，英文别名为1,3-benzodiazole （简称BI 或BIM ）。
其结构式如下：NHN它的一些物化性质如下：分子式C 6H 7N 2，相对分子质量118.14，熔点169℃～171℃，沸点360℃。
其性状为白色晶体，几乎不溶与苯、石油醚，微溶于冷水、乙醚，稍溶于热水，易溶于乙醇、酸溶液、强碱溶液。
可以用蚁酸和邻苯二胺反应来制备[1]。
在药物合成、缓蚀方面有着重要的用途。
1.2 苯并咪唑类化合物的合成1.2.1 合成原理苯并咪唑类化合物的合成方法主要分为两种。
第一种是用邻苯二胺与羧酸在有或无催化剂的情况下反应。
此方法的合成原理可以分为两步，其中第一步是N-酰基化反应，第二步是氨基与羰基的加成成环和脱水反应[2]。
其反应通式表示如下：NH 2NH 2RCOOH NH NH 2CR O ++H 2ONH NH 2CON HN+H 2O第二种是用邻苯二胺与醛反应，其合成原理也是分为两步，第一步是邻苯二胺与醛羰基缩合形成单或双席夫碱，第二步是席夫碱发生关环反应，氧化脱氢后得到目的产物[3]。
其反应通式可表示如下：R-CHO NNH 2RH NN HR NH 2NH2+N HNR1.2.2 苯并咪唑类化合物的合成方法如上所述，用羧酸和邻苯二胺反应来合成苯并咪唑类化合物是两种方法之一。
如，付红蕾等[4]以邻苯二胺和丙酸为原料，磷酸为催化剂，合成出了2-乙基苯并咪唑。
其原料的摩尔比是1:2.5，反应时间为2.0h ，反应温度约为100℃，磷酸用量为1.5mL 时，最终得率为78.09%。
另外，王元有[5]研究了在多聚磷酸和五氧化二磷催化下，邻苯二胺分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸反应合成出了两种苯并咪唑衍生物，产率均在80%以上。
并且经过了红外光谱，紫外可见光谱的初步表征，还定性研究了它们的荧光性质。
其合成路线如下：RCOOHPPA/P O NH2NH 2+NH NH 2CROPPA/P O N HNR与此同时，利用醛类和邻苯二胺的反应来合成苯并咪唑类化合物也已多见于文献。
有机合成中的不对称催化
有机合成中的不对称催化不对称催化在有机合成中的应用一、引言不对称催化是一种重要的有机合成方法，它可以有效地提高化学反应的立体选择性。
不对称催化通过使用手性催化剂，实现对底物官能团的选择性转化，从而合成手性有机分子。
本文将详细介绍不对称催化在有机合成中的原理、应用和发展趋势。
二、不对称催化的原理不对称催化的原理基于手性催化剂能够通过与底物特定官能团之间的相互作用，在化学反应中引入立体选择性。
手性催化剂通常分为金属催化剂和有机催化剂两大类。
金属催化剂常见的有金属锌、钯、铑等，而有机催化剂则包括丙酮醛和氨基酸等化合物。
这些催化剂通过与底物形成配位键或氢键等相互作用，使反应路径发生改变，从而实现对底物的选择性转化。
三、不对称催化的应用1. 酮醛不对称催化加成反应不对称催化加成反应是不对称催化中最常见的一种应用。
它通过使用手性催化剂，将有机酮或醛与活性化合物（如烯烃、烯丙酮等）进行加成反应，得到手性醇或手性醛酮。
这种反应具有高立体选择性和高效性，广泛应用于药物合成、天然产物合成等领域。
2. 不对称催化氢化反应不对称催化氢化反应是将不对称手性催化剂应用于化学反应中的另一常见方法。
该反应通常通过催化剂与底物的氢键或配位键相互作用，实现对不对称双键的氢化。
这种反应在合成手性药物和农药的过程中得到广泛应用，为拓宽立体化学空间提供了有效的手段。
3. 不对称催化环化反应不对称催化环化反应是将不对称手性催化剂应用于环化反应的一种方法。
这种反应通过手性催化剂的作用，将开链底物转化为手性环状化合物，并且能够控制环的构型和立体选择性。
这一方法在天然产物合成、医药和农药合成等领域具有重要的应用价值。
四、不对称催化的发展趋势随着有机化学和催化化学的不断发展，不对称催化在有机合成中的应用也在不断扩展和丰富。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 发展新型手性催化剂。
研究人员将致力于开发新型的手性催化剂，以满足对底物更高立体选择性的需求。
不对称合成方法在药物合成中的应用
不对称合成方法在药物合成中的应用药物合成是药物研究的重要环节之一，它能够通过化学手段合成出具有治疗作用的化合物。
而在药物合成中，不对称合成方法是一种重要的手段。
本文将从不对称合成方法的基本概念、不对称合成在药物合成中的应用、及其意义等方面进行探讨。
一、不对称合成方法的基本概念不对称合成是一种将相同官能团的化学物质合成成为且两端官能团不同的手段，主要是指通过不对称催化剂或不对称试剂的作用，使得化学物质官能团的反应性发生差异而导致的化学反应。
不对称合成方法强调的是在反应条件相同的前提下，降低反应的副产物生成，同时提高化学物质的不对称性。
不对称合成方法主要分为三类：一是手性催化剂的使用，如手性配体和手性催化剂等；二是手性试剂的使用，如氧化铝、被动和活性金属等；三是对分子进行合成，如自由基反应和还原反应等。
二、不对称合成在药物合成中的应用不对称合成方法在药物合成中的应用非常广泛。
作为一种化学手段，不对称合成具有降低反应副产物生成，提高化学物质的不对称性等优势，与其他合成方法一样具有其特殊的应用领域。
1. 引入手性在药物合成中，引入手性是一种非常重要的手段。
而不对称合成方法则能够实现手性引入模式的选择性。
药物中的手性最为常见，所以在药物的研究中，不对称合成手段尤为重要。
通过不对称合成方法，也能够制备出促进化学反应的催化剂，为药物合成提供重要的研究手段。
2. 提高合成效率在药物合成中，不对称合成方法则能够提高合成效率。
一般而言，如果使用对映体混合物，这将会增加产品纯度的难度，尤其是当对映体含量较高时。
然而，如果使用不对称合成手段，则能够获得更高的产物纯度和选择性，提高合成效率。
3. 建立生物同质体库不对称合成方法能够建立生物同质体库，这意味着能够完全拟合手性选择性的需要，建立一个手性样品库。
样品库不仅是进行手性分离研究的必须之物，同时也是促进该领域的重要基石。
三、不对称合成的应用价值在当前药物研究领域中，不对称合成方法的应用价值非常高。
苯并咪唑合成实验报告
一、实验目的1. 学习并掌握苯并咪唑的合成方法。
2. 掌握有机合成实验的基本操作技能。
3. 了解苯并咪唑的性质及其在有机合成中的应用。
二、实验原理苯并咪唑是一种重要的有机化合物，具有多种生物活性，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤等。
本实验采用经典的方法合成苯并咪唑，即邻氨基苯甲酸与丙二酸酯在酸性条件下反应生成苯并咪唑。
三、实验材料与仪器材料：1. 邻氨基苯甲酸2. 丙二酸酯3. 冰醋酸4. 碳酸钠5. 碘6. 无水乙醇7. 碱性硝酸银溶液8. 乙醚仪器：1. 常压反应瓶2. 冷凝管3. 热水浴4. 真空泵5. 烧杯6. 玻璃棒7. 滤纸8. 分液漏斗9. 蒸发皿10. 酒精灯11. 红外光谱仪12. 核磁共振波谱仪四、实验步骤1. 将邻氨基苯甲酸和丙二酸酯按一定比例加入常压反应瓶中。
2. 加入冰醋酸，搅拌均匀。
3. 将反应瓶置于热水浴中，加热至回流。
4. 反应一段时间后，停止加热，冷却至室温。
5. 加入碳酸钠，调节pH值至中性。
6. 用碘进行检测，若反应完全，则溶液颜色变深。
7. 将反应液转移至分液漏斗中，用乙醚萃取。
8. 将有机层分离，水层用盐酸酸化。
9. 将酸化后的水层用乙醚萃取。
10. 将有机层合并，蒸去乙醚，得到苯并咪唑粗品。
11. 对苯并咪唑粗品进行纯化，如重结晶、柱层析等。
12. 对纯化的苯并咪唑进行结构表征，如红外光谱、核磁共振波谱等。
五、实验结果与分析1. 通过红外光谱和核磁共振波谱分析，确认合成的产物为苯并咪唑。
2. 实验得到的苯并咪唑产率为XX%，与文献报道基本一致。
六、实验讨论1. 实验过程中，控制反应温度和反应时间对产率有较大影响。
2. 在反应过程中，加入碳酸钠调节pH值，有利于提高产率。
3. 在纯化过程中，选择合适的溶剂和分离方法对提高纯度有重要作用。
七、实验总结本实验成功合成了苯并咪唑，并对其进行了结构表征。
通过实验，掌握了苯并咪唑的合成方法，提高了有机合成实验的操作技能。
苯并咪唑作为一种重要的有机化合物，在医药、农药等领域具有广泛的应用前景。
有机合成中的不对称催化
有机合成中的不对称催化不对称催化是有机合成领域中的一项重要技术，该技术通过使用手性催化剂，使得具有对称结构的底物在反应中进行不对称转化，从而得到具有手性的有机化合物。
本文将介绍不对称催化的基本原理、应用和发展趋势。
一、不对称催化的基本原理不对称催化是利用手性催化剂介导的化学反应，使得反应生成的产物具有手性。
手性催化剂是指分子具有手性结构并且可以选择性地催化反应的物质。
不对称催化的基本原理是在反应过程中，手性催化剂与底物形成一个手性催化剂-底物复合物，通过催化剂与底物之间的相互作用使得底物选择性发生反应。
催化剂与底物之间的相互作用包括氢键、π-π相互作用、静电相互作用等。
二、不对称催化的应用不对称催化在有机合成中具有广泛的应用。
其中，不对称催化反应被广泛应用于制备手性药物、农药和天然产物合成等领域。
通过不对称催化反应，可以有效地控制反应反应的立体选择性，提高反应产物的纯度和产率。
不对称催化的应用还可以降低反应底物的用量，减少环境污染。
三、不对称催化的发展趋势随着有机合成领域的发展，不对称催化技术也在不断演进和改进。
目前，新型手性催化剂的设计和合成成为不对称催化的研究热点。
研究人员通过调节手性催化剂的结构和配体，设计出更加高效的手性催化剂，提高反应的立体选择性和催化活性。
此外，开展反应底物的扩展研究，拓展不对称催化反应的适用范围也是当前不对称催化研究的方向之一。
总结：不对称催化在有机合成中起着重要的作用。
通过使用手性催化剂，不对称转化使得底物具有手性的有机化合物，广泛应用于制备手性药物、农药和天然产物合成等领域。
当前的研究趋势是设计和合成高效的手性催化剂，拓展不对称催化反应的底物范围，以进一步提高反应的效率和立体选择性。
随着对不对称催化的深入研究，相信在有机合成领域将有更多新的突破和进展。
有机合成中的不对称催化
有机合成中的不对称催化不对称催化是一种在有机合成中广泛应用的重要方法。
它通过引入手性配体，使得对称的反应转化为具有手性产物的反应。
在这篇文章中，将介绍不对称催化的原理、应用以及发展趋势。
一、不对称催化的原理不对称催化的原理基于手性配体和手性催化剂的应用。
手性配体是具有手性结构的有机化合物，可以与金属离子配位形成手性配位化合物。
这些手性配体能够通过选择性吸附、空间位阻等方式影响反应的立体选择性，从而实现对称反应的不对称性转化。
而手性催化剂则是由手性金属配合物和手性有机分子组成的复合物，能够通过催化作用使反应产生手性产物。
二、不对称催化的应用1. 不对称还原反应不对称还原反应是不对称催化中的一种重要应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以实现对不对称有机物的还原，得到具有手性的醇、胺等化合物。
这种方法在医药、农药、香料等领域中有广泛的应用。
2. 不对称氧化反应不对称氧化反应是不对称催化的另一种重要应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以使对称的氧化反应转化为不对称的氧化反应，得到手性醛、酮等化合物。
这种方法在合成有机中间体和天然产物的过程中起着重要的作用。
3. 不对称烯烃化反应不对称烯烃化反应是一种在不对称催化中较具挑战性的应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以实现对不对称烯烃化反应的控制，得到具有手性的烯醇、烯醛等化合物。
这种方法在生物活性分子的合成中具有广阔的应用前景。
三、不对称催化的发展趋势随着合成化学的发展，不对称催化在有机合成中的应用越来越重要。
未来，不对称催化的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 发展更多的手性配体和催化剂为了提高不对称催化的效率和选择性，需要开发更多的手性配体和催化剂。
这些新型配体和催化剂能够应对更广泛的反应类型，提高催化剂的稳定性和反应活性。
2. 开发新的反应类型目前，大多数不对称催化反应都是针对特定的反应类型。
未来，需要发展更多新的反应类型，探索更广泛的不对称催化反应。
这将有助于拓宽不对称催化的应用范围，并提供更多的合成路线。
苯并咪唑及其衍生物合成与应用分析
苯并咪唑及其衍生物合成与应用分析苯并咪唑是一种含有苯环和咪唑环的有机化合物，具有较强的药理活性和化学性质，广泛应用于医药化学、材料科学等领域，是近年来的研究热点之一。
1. 合成方法苯并咪唑可通过多种方法合成，其中较为常见的有：（1）Knoevenagel缩合反应。
以苯并酮和苯并醛为原料，在碱性催化剂存在下进行Knoevenagel缩合反应，生成苯并咪唑酮。
（2）氰化氨合成法。
以苯并酮、氰化氨和醛为原料，在无水醇溶剂和碱催化下反应，生成苯并咪唑。
（3）金属有机配位体催化合成法。
利用金属有机配位体催化剂，使苯并酮与β-溴代丙酮在温和条件下发生反应，生成苯并咪唑。
2. 主要应用苯并咪唑及其衍生物在医药化学、材料科学、农药工业等领域具有广泛的应用。
（1）医药化学。
苯并咪唑具有较强的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性，可用于抗菌药物、抗病毒药物、抗肿瘤药物等的研究和开发。
（2）材料科学。
苯并咪唑及其衍生物具有一定的电子传导性和光电功能，在有机太阳能电池、有机场效应晶体管等器件中有应用。
（3）农药工业。
苯并咪唑衍生物具有良好的杀虫、杀菌、杀螨等作用，可应用于植物保护剂领域。
3. 研究进展近年来，苯并咪唑及其衍生物的研究取得了许多新进展。
（1）合成方法。
新型的苯并咪唑合成方法不断涌现，如无溶剂合成法、微波促进合成法、催化剂自组装合成法等。
（2）药理活性。
新型苯并咪唑衍生物的药理活性研究表明，其抗癌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等生物活性较高，且具有良好的靶向性和药效学优势。
（3）应用领域。
苯并咪唑应用领域不断扩大，如其在有机光电器件、有机太阳能电池等领域中的应用研究不断深入。
综上所述，苯并咪唑是一种具有广泛应用前景的有机化合物，其在医药化学、材料科学、农药工业等领域均具有重要作用，未来的研究方向是进一步提高合成效率、改善化合物的药效学特性、拓展应用领域等。
手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用_艾林
2005年第25卷有机化学V ol. 25, 2005第11期, 1319～1333 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 11, 1319～1333*E-mail:czhang@Received August 31, 2004; revised February 11, 2005; accepted March 24, 2005.国家自然科学基金(No. 20172008)资助项目.Chart 1此外, 近几年来, 在手性二胺化合物研究领域里又有一些新型的手性二胺及其衍生物被合成出来,有代表性的二胺见Chart 2.这不仅是因为这类化合物能够被广泛地应用于多种催化不对称反应并取得很好的反应结果, 而且还因以它们为母体能够衍生出许许多多具有良好催化活1320有机化学V ol. 25, 2005Chart 2的合成有了较快的发展. 这类化合物及其衍生物的合成和应用, 已经成为许多化学研究小组和化学研究者们十分感兴趣的研究领域之一.1 手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1.1 1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷及衍生物的合成及在催化不对称反应中的应用Corey等[9]合成了(±)-1,2-二氨基-1,2-二苯基乙烷化合物及其衍生物. 他们用二苯基乙二酮(7)和环己酮(8)在醋酸铵和醋酸存在的条件下, 在120 ℃时加热反应1 h, 以97%的产率得到环二亚胺类化合物9, 再将其在－78 ℃下, 用四氢呋喃-氨基锂(液氨和金属锂)进行还原, 以95%的产率得到咪唑烷基类化合物10, 再将10的二氯甲烷溶液分别用2 mol•L－1的盐酸和碱液处理后, 经纯化便可得(±)-1,2-二氨基-1,2-苯基乙烷. 最后用酒石酸进行拆分, 得到了光学纯的(R,R)-和(S,S)-1,2-二氨基-1,2-苯基乙烷(1). 进一步将1生成其衍生物11, 12和13, 将化合物11再进一步转化可以生成其衍生物14和15, 化合物12和13分别与BBr3作用可以得到其衍生物16和17 (Scheme 1).Corey等首次将化合物(S,S)-15用于Diels-Alder反应, 并得到了很好的反应结果, 产率为88%～94%, ee值达到了91%～95% (Eq. 1).Corey等将化合物(R,R)-16用于催化Aldol反应, 也得到了很好的反应结果, 产率为85%～95%, ee值最高达到了98%以上(Eq. 2).Corey等[16]又用类似的合成方法, 以二苯基乙二酮的衍生物24为底物, 合成了一系列具有C2对称轴的二胺类化合物(Scheme 2).Alexakis等[17]用金属锌和氯甲基硅烷进行亚胺的还原性偶联, 合成了具有C2对称轴的手性邻二胺类化合物(Eq. 3).实验证明, 这是一种行之有效的合成二胺类化合物的方法, 适合较大量地合成, 而且成本低廉. Scheme 1No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1321Scheme 2Lemaire 等[18]用下面的方法合成了具有C 2对称轴的手性二胺配体(Scheme 3).Scheme 3Lemaire 等用合成出来的手性二胺配体45和[Ir(COD)2]BF 4作催化剂, 分别对苯甲酰甲酸甲酯和苯乙酮进行还原, 分别得到了产率为73%～100%, ee 值为15%～80%和产率为44%～100%, ee 值为24%～61%的反应结果(Scheme 4).Scheme 4Raimondi 等[19]在室温下, 用SmI 2将亚胺通过还原性偶联, 以syn 高于或等于anti 的比例得到了相对应的二胺(Eq. 4), 并且在这个反应中, 过量金属镁的使用,能够进一步催化反应的发生. 另外, 如果由对映体纯的胺所生成的亚胺进行偶联反应时, 能够得到立体化学控制的产物.1322有 机 化 学 V ol. 25, 2005从以上的反应中,可以初步得出这样的结论, 亚胺进行还原性偶联是合成1,2-二胺类化合物最便捷的方法之一[2,20,21].Raimondi 研究小组[22]对上述这种合成方法又进行了进一步的研究. 当以不同的醛和苄胺反应生成亚胺后, 再进行还原性偶联反应, 得到了以syn 占优势的产物(Eq. 5).当用苯甲醛和不同的胺反应生成亚胺后, 再进行还原性偶联反应, 同样也得到了以syn 占优势的产物(Eq. 6).以上实验是通过变换反应底物醛和胺, 分别进行的分子间偶联反应, 并且得到了以syn 占优势的产物.下面的反应是发生在亚胺分子内的还原性偶联反应, 用两种不同的亚胺分别进行了反应(Eqs. 7, 8).以上实验结果表明, 把亚胺的还原性偶联进一步深化, 使其反应不仅能够在分子间发生, 而且还能够使其反应在分子内发生, 得到了具有C 2对称轴的手性二胺.中国科学院成都有机化学研究所的邓金根等[23]合成了新的1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷衍生物, 并用于酮的催化不对称还原反应的研究, ee 值最高能够达到95%, 取得了很好的反应结果(Scheme 5).Scheme 5Kobayashi 等[24]报道了将1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷衍生物62用于催化Mannich 类型反应, 得到了具有高对应选择性的反应结果, ee 值均在90%以上(Eq. 9, Table 1).No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1323表1 催化不对称Mannich 型反应的改进Table 1 Improvement of asymmetric Mannich-type reaction Entry Diamine Time/h Yield/% ee /% 1 62a 72 9392 2 62a 72 55 95 362b 20 86 93 4 62c 20 95 96 562c20 91 95这是2004年的研究成果,它充分表明了1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷及其衍生物在催化不对称应用方面的发展前景. 目前, 1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷及其衍生物的合成及应用也正处在不断发展之中.1.2 1,2-二氨基环己烷及衍生物的手性合成及在催化不对称反应中的应用反-1,2-二氨基环己烷及衍生物在催化不对称反应中是一类有效的手性试剂和手性配体[25]. 1926年, Wieland 及其合作者们[26]首次报道了用环己烷邻二甲酸和酰肼通过Curtius 反应合成出了trans -1,2-二氨基环己烷. 从那以后, 一些关于1,2-二氨基环己烷的合成方法也有过报道[27]. 现在, 这种具有C 2对称轴的二胺能够以相对低的价格就可以获得, 因为它是Nylon 66 (尼龙66)生产中所用1,6-己二胺纯化过程中的副产品[28,29]. 在水溶液中, 用D -或L -酒石酸拆分就能够得到对映体(R ,R )-1,2-二氨基环己烷和(S ,S )-1,2-二氨基环己烷[30](Eq. 10).尽管1,2-二氨基环己烷很容易获得, 但是, 多年来,在有机不对称合成方面, 它的应用仍然处于一种待开发和利用阶段. 直到20世纪80年代, Fujita 及其合作者[31]在α-酰基氨基丙烯酸不对称氢化反应和Hanessian 及合作者[32]在形成C —C 键的反应中进行研究报道后, 这种手性配体在许多催化不对称反应中的应用才开始逐渐发展起来[25].Lemaire 等[33]利用(1R ,2R )-1,2-二氨基-环己烷和(1R ,2R )-(＋)-N ,N'-二甲基-1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷及其衍生出来的新二胺配体, 将其和Ir 和Rh 的金属化合物做催化剂, 催化还原含有羰基的化合物(Scheme 6).Lemaire 等用手性二胺2, 45b , 64和65分别与[Ir(COD)Cl]2, [Ir(COD)2]BF 4和[Rh(COD)Cl]2, [Rh- (NBD)2]BF 4作催化剂, 催化苯甲酰甲酸甲酯得到如Eq. 11的反应结果.Scheme 6Lemaire 等[34]对这一反应又进行了进一步的研究,合成了一系列的类似物, 并将其和[Ir(COD)Cl]2等作用, 对苯乙酮及衍生物进行了催化不对称还原反应(Eq. 12).Mohar 等[35]将合成的N -(N ,N -二烷基氨基)氨磺酰- 1,2-二胺类型的配体分别和Ru(II), Ru(III)的化合物作用, 对含有酮羰基的化合物41, 43, 70和71进行了催化还原反应(Chart 3), 得到了很好的对映选择性结果(ee 值除了一个33%外, 其余均在65%～99%之间).Chart 31324有 机 化 学 V ol. 25, 2005中国科学院上海有机化学研究所的施敏等[36]通过合成二胺及其新的衍生物配体, 并与RuCl 2(PPh 3)3作用, 对酮羰基进行不对称氢化还原反应, 也得到了很好的反应结果, ee 值达到了44%～93% (Eq. 13).Alexakis 等[37]利用(1R ,2R )-二氨基环己烷合成了一系列的具有C 2对称轴N ,N'-二取代的手性二胺配体84～98 (Scheme 7). 这一系列二胺类化合物的合成, 为其今后在催化不对称反应的研究提供了大量可供选择的新配体. 同时, 也为合成新的二胺类配体衍生物提供了合成方法方面的借鉴和参考.实际上, (1R ,2R )-(－)-1,2-二氨基环己烷, (1R ,2R )- (＋)-1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷和(R )-(＋)-1,1'-二萘基- 2,2'-二胺在催化不对称方面都是有着很重要作用的典型配体. 施敏等[38]利用上述三种典型的配体合成了一些新的二胺衍生物97, 98和99 (Scheme 8), 并将其用于二乙基锌对醛的催化不对称加成反应, 取得了较好的反应结果, ee 值最高达到了73%.事实上, 这三种典型配体及其衍生物的合成与应用正处于不断研究和发展之中, 新的合成方法和应用领域也在不断出现. 特别是从近些年来的文献报道中, 可以看到这一领域的研究工作正在引起人们更多的关注. 1.3 1,1'-二萘基-2,2'-二胺及衍生物的合成及在催化不对称反应中的应用从以上对1,2-二苯基-1,2-二氨基乙烷和1,2-二氨基环己烷这两种重要的二胺及衍生物的研究中可以看出, 1,1'-二萘基-2,2'-二胺及衍生物, 与上述两种配体及衍生Scheme 7Scheme 8No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1325物的合成以及对催化不对称反应的应用, 经常是相互渗透和交织在一起的.Van't Hoff 在轴手性[39]方面的预言[39,40]为立体化学奠定了基础[41]. 众所周知, 最具代表性的轴手性分子BINOL 在1873年以外消旋酒石酸盐的形式首次被制备出来[42], 但作为具有光学活性的化合物[43,44], 其绝对构型在1971年才被确定[41]. 直到上世纪八十年代后期,二萘基衍生物如BINAM 才开始被合成出来, 并作为手性配体在一些金属催化的反应中进行研究[45,46].BINAM 能够直接地用温和的氧化剂[例如Cu(II)]将β-氨基萘进行偶联即可生成(Eq. 14)[47,48].BINAM 与酮进行还原胺化反应后, 就能够得到单取代和双取代的BINAM 的衍生物, 而且随着被引入基团体积的增大, 单取代产物的产率不断增多, 双取代产物的产率则随之下降(Eq. 15)[49,50].BINAM 和戊二醛等在NaBH 3CN 作用下进行还原胺化反应, 能够得到单一的在一个氨基上进行二元取代的二胺新配体(Eq. 16)[51].但是, 如果在戊二醛过量的情况下, 就能够以98%的产率得到相应两个氨基上二元取代的二胺新配体(Eq. 17)[49].如果BINAM 的氨基上, 各有一个氢被甲基取代后的衍生物107与环氧乙烷在醋酸作用下, 在不同温度时分别得到了单取代和双取代二胺新配体108, 109(Scheme 9)[52].Scheme 9如果用Pd/C 作催化剂还原(R )-1,1'-二萘基-2,2'-二胺(3), 就能够使其以97%的产率转化生成其衍生物110 (Eq. 18)[53].施敏等[38]在这方面做了许多工作. 他们在合成配体99后, 又报道了用1,1'-二萘基-2,2'-二胺合成的一些新二胺配体(Eq. 19), 并进行了烯丙基三丁基锡对苯甲醛的加成反应的研究 [54].随后, 施敏等[52,55]又连续合成了一系列1,1'-二萘 基-2,2'-二胺衍生物(Schemes 10, 11).他们将所合成的113, 117和119新配体用于二乙基锌对亚胺的催化不对称加成反应的研究, 取得了产率最高为96%, ee 值为16%～90%的反应结果(Eq. 20).1326有 机 化 学 V ol. 25, 2005Scheme 10Scheme 111,1'-二萘基-2,2'-二胺及其衍生物的合成和应用, 在前面第二部分也有一些表述. 通过以上所述, 可以看出, 虽然这一方面的研究工作起步较晚, 但发展却比较快. 1.4 以α-苯乙胺为起始原料合成的二胺及在催化不对称反应中的应用目前, 以α-苯乙胺为底物合成的手性二胺虽然有一些报道[56], 但其种类、数量及其合成方法都很有限, 另外, 在催化不对称方面的应用也不是很多.Simpkins 等[56]利用手性亚胺与Grignard 试剂反应,得到了有C 2对称轴的手性邻二胺, 他们以乙醚为溶剂, 用PhMgCl 或MeMgBr 与邻二亚胺进行Grignard 反应, 分别以47%和35%的产率得到了邻二胺(Eq. 21).但是, 对于下面的反应却要使用THF 为溶剂方可获得较好的反应结果. 由此看来, 溶剂对这一反应的结果有着比较重要的影响(Eq. 22).No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1327Savoia 等[57]用不同的醛和(S )-α-苯乙胺反应生成的亚胺, 再与Grignard 试剂或金属锂试剂反应, 最后得到了(S ,S )-和(S ,R )-两种非对映异构体的仲胺(Eq. 23).Parrodi 等[58]利用环己烯的环氧化产物和(S )-α-苯乙胺进行氨解, 得到非对映体129和130后, 与甲磺酰氯作用, 进一步得到了(S )-α-苯乙胺氮丙啶环己烷衍生物131,过开环, 就能够最终得到(1R ,2R ,1'S ,1''S )-N ,N'-二(α-苯基乙基)-1,2-环己基二胺(132)和(1S ,2S ,1'S , 1''S )-N ,N'-二(α-苯基乙基)-1,2-环己基二胺(133) (Scheme 12).中国科学院上海有机化学研究所马大为等[59]利用(R )-α-苯乙胺和1,2-二溴乙烷反应得到了具有C 2对称轴的手性邻二胺(Eq. 24).Savoia 等[60]用金属锂试剂和手性邻二亚胺反应成功地得到了具有C 2对称轴的邻二胺, 主要产物是(R ,R )- 137, 而(R ,S )-138, (S ,S )-139产率很低(Eq. 25).Juaristi 等[61]利用α-苯乙胺所合成的配体在二乙基锌对醛的加成反应进行了研究, 得到了较好的反应结果, ee 值最高达到66% (Eq. 26, 表2).Scheme 121328有 机 化 学 V ol. 25, 2005表2 在手性配体144～150存在的条件下二乙基锌对苯甲醛对映选择性加成Table 2 Enantioselecitive addition of Et 2Zn to benzaldehyde in the presence of chiral ligand 144～150Entry L* (5 mol%) Yield/% ee /% Config. of major enantiomer 1 (S ,S )-144 72 29 (R ) 2 (S ,S )-145 88 42 (S ) 3 (S ,S )-14673 65(R ) 4 (S )-147 79 27 (S ) 5 (S )-148 72 58 (R ) 6 (S ,S )-149 84 45 (S ) 7(S ,S )-15081 66(R )用α-苯乙胺合成新的手性配体, 这是利用已有的手性源合成新的手性化合物最便捷的合成方法之一. 但是, 其合成方法及合成出来的手性二胺配体在催化不对称反应中的应用还有待于进一步的发展.1.5 其它重要二胺配体及衍生物的合成及在催化不对称反应中的应用尽管上述二胺类化合物的合成和在催化不对称反应中的应用取得了令人注目的成就, 形成了比较完整的体系. 但是, 对其它二胺类配体的研究工作也从未停止过, 并且随着研究工作的不断深入, 已经合成了具有很好催化活性和对映选择性的新型二胺类配体.20世纪90年代初期, Tomioka 等[62]利用苄胺和(3R ,4R )-二甲磺酸酯(151)进行环化反应得到吡咯烷类化合物152, 用Pd/C 进行还原后, 用甲酸进行处理, 得到(3R ,4R )-二苯基-四氢吡咯烷(153), 再将其和草酰氯反应, 就得到了邻二酰胺类化合物154, 最后用LiAlH 4进行还原, 得到了目标化合物trans -3,4-二取代吡咯烷类配体155(Scheme 13).Scheme 13Tomioka 等[63,64]随后用手性二胺和四氧化锇作为催化剂, 利用烯烃合成了具有高效对映选择性的二羟基类化合物, 得到了ee 值最高为99%的反应结果(Eq. 27).O'Hagan 等[65]报道了以L -脯氨酸(159)为初始反应物以95%的产率得到160. 但对于大量合成而言, 粗产物可以直接和Grignard 试剂反应生成161, 用乙酸乙酯重结晶可以得到固体161, 然后用Pd/C 做催化剂还原161就可得到162. 化合物162既可以与草酰氯在一定条件下反应后直接用LiAlH 4进行还原, 得到具有C 2对称轴的二胺类化合物163; 也可以与1,3-二碘丙烷在一定条件下反应得到具有C 2对称轴的二胺类化合物164(Scheme 14).Scheme 14在20世纪90年代初期, Mukaiyama 等[66～68]用手性二胺168和Sn(OTf)2形成的Lewis 酸作为催化剂, 得到了具有很好对映选择性的催化不对成羟醛缩合产物, ee 值最高达到了98%以上(Eq. 28).Kobayashi 等[68,69]报道了使用化学量的二胺配体172～174和Sn(OTf)2形成的Lewis 酸作为催化剂, 得到了具有较高对映选择性的Mukaiyama 羟醛缩合产物, 产物的ee 值达到了91%～98% (Eq. 29).No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1329Oriyama 等[70]将手性二胺172和SnX 2用于催化外消旋仲醇的对映选择性酰化反应, 得到了176和177, 其ee 值最高分别达到了97%和84% (Eq. 30).Oriyama 等[71]在手性二胺172存在的条件下, 将内消旋的二醇和氯苄进行不对称酰化反应, 得到了化合物179和180, 这里得到了一种主要产物, 而且ee 值最高达到了96% (Eq. 31).Asami 等[72]利用手性二胺181和182和硼烷对酮进行还原反应, 取得了产率为84%～90%和ee 值最高为87%的反应结果(Eq. 32).Alexakis 等[73]通过手性二胺183对硝基烯烃进行了不对称Michael 加成反应, 产物ee 值高达98.6% (Eq. 33).用新颖的合成方法来合成新的手性二胺配体的研究工作仍在不断探索和发展之中. Singh 等[74]就是以(S )-扁桃酸为原料, 经过几步反应得到了一系列手性二胺191和192, 并将其用于二乙基锌对芳香醛的催化不对称加成反应(Scheme 15).Scheme 15以下是Singh 等合成出来的不同取代基取代的二胺配体191a ～191m (Chart 4).Singh 等首先在相同的反应条件下, 用同一种二胺配体191a 催化二乙基锌和不同的芳醛193进行加成反应, 得到了如 Eq. 34, Table 3所示结果.同时, Singh 等又在相同的反应条件下, 使用不同的催化剂, 使二乙基锌对同一种底物195进行加成反应,1330有 机 化 学 V ol. 25, 2005Chart 4表3 由(R )-191a 催化二乙基锌对醛的对映选择性加成反应 Table 3 Enantioselective addition of Et 2Zn to aldehydes by (R )-191a EntrySubstrate Yield/% ee /%1 Benzaldehyde84 47 2 2,4,6-Trimethylbenzaldehyde 67 46 3 4-Methoxybenzaldehyde 92 37 4 4-Methylzaldehyde 76 38 5 4-Chlorobenzaldehyde 88 53 6 4-Flurobenzaldehyde 77 54 7 Ferrocenealdehyde65 71得到了如下的反应结果(Eq. 35, Table 4).表4 由(R )-或(S )-191催化二乙基锌对氯苯甲醛的对映选择性加成反应Table 4 Enantioselective addition of Et 2Zn to 4-chloroalde- hydes by (R )- or (S )-191Entry Damine Yield/% ee /%1 (R )-191a 88 53 (S )2 (R )-191b 92 66 (S )3 (R )-191c 81 65 (S )4 (S )-191e 82 6 (R )5 (S )-191f 94 50 (R )6 (S )-191g 74 2 (S )7 (S )-191h 87 68 (S ) 8 (S )-191j 95 58 (S )9 (S )-191l 80 4 (S ) 10 (S )-191m 83 44 (R )同时, Singh 等将手性二胺在二乙基锌和醛的催化不对称加成反应中对产物构型的影响进行了分析和研究. 二乙基锌的不对称诱导加成反应可以通过图1中的优势过渡态进行解释. 如果二胺结构中的R 基团是甲基时, R 基团相对于手性中心来讲与苯基同位于一侧, 这样便有利于二乙基锌在与苯基相反的方向和氮原子进行配位, 结果, 醛以Si 面和金属锌接近, 从而得到了与配体的立体化学相反的立体构型产物. 但当R 基团大于甲基时, 相对于手性中心碳原子来讲, R 基团主要朝向利于进行加成反应, 于是, 就得到了和配体构型相同的和苯基方向相反的一侧, 在这种情况下, 醛的Re 面更有加成产物.图1 二乙基锌对醛的对映选择性加成反应中优势过度态模型 Figure 1 Favourable transition state models in enantioselective addition of Et 2Zn to aldehydesSingh 等[75]把所合成的二胺配体与丁基锂作用形成氨基锂, 在对环己烯的环氧化物进行对映选择性去质子化反应的研究中, 也得到了比较好的反应结果(Eq. 36).No. 11艾林等：手性二胺的合成及其在催化不对称反应中的应用1331Asami 等[76]将手性氨基锂用于催化内消旋环氧化物的对映选择性去对称化反应的研究, 也得到了较好的反应结果(Eq. 37).Andersson 等[77]在应用氨基锂对外消旋化合物进行动力学拆分和去质子化反应的研究中, 取得了很好的研究结果(Eq. 38).这些实验结果表明, 新的手性二胺配体的合成以及它们在催化不对称反应中的应用, 是对手性二胺化学研究进行的重要补充. 总之, 它们所具有的良好催化活性和对映选择性, 也必将进一步促进新型手性二胺配体及其衍生物的合成及其在多种催化不对称反应中的广泛应用.2 结束语手性二胺配体1,2-二氨基环己烷及其衍生物, 1,2-二氨基-1,2-二苯基乙烷及其衍生物和1,1'-二萘基-2,2'-二胺及其衍生物, 对他们进行研究的重点除了在合成新的衍生物以外, 更重要的可能会在寻找新的应用领域方面会有所作为. 而利用α-苯乙胺进行手性二胺的合成以及其它新型手性二胺的合成, 则将成为人们今后更主要的研究目标, 其应用也会处于不断探索和拓展之中. 总之, 手性二胺类化合物的合成和应用, 在催化不对称合成化学里是一个十分重要的研究领域. 新颖, 便捷的合成方法会不断涌现. 同时, 具有高效催化活性和对映选择性的手性二胺配体, 在诸多方面, 特别是在不对称合成化学研究领域里的应用必将更加广泛和深入. 手性二胺化学的发展必定会对不对称合成化学的发展做出其应有的贡献.References1 (a) Michalson, E. 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Lett.1989, 1319.(g) Kobayashi, S.; Kawasuji, T.; Mori, N. Chem. Lett. 1994,217.(h) Mukaiyama, T.; Shiina, I.; Sakata, K.; Emura, T.; Deto,K.; Saitoh, M. Chem. Lett. 1995, 179.70 Oriyama, T.; Hori, Y.; Imai, K.; Sasaki, R. TetrahedronLett. 1996, 37, 8543.71 Oriyama, T.; Imai, K.; Hosoya, T.; Sano, T. TetrahedronLett. 1998, 39, 397.72 Sato, S.; Watanabe, H.; Asami, M. Tetrahedron: Asymmetry2000, 11, 4329.73 Andrey, O.; Alexakis, A.; Bernardinelli, G. O rg. Lett.2003,5, 2559.74 Saravanan, P.; Bisai, A.; Baktharaman, S.; Chandrasekhar,M.; Singh, V. K. Tetrahedron2002, 58, 4693.75 Bhuniya, D.; DattaGupta, A.; Singh, V. K. J. Org.Chem.1996, 61, 6108.76 Asami, M.; Ishizaki, T.; Inoue, S. Tetrahedron: Asymmetry1994, 5, 793.77 Gayet, A.; Bertilsson, S.; Andersson, P. G. Org. Lett. 2002,4, 3777.(Y0408314 ZHAO, C. H.)CHINESE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRYV olume 25, Number 11 (YOUJI HUAXUE )November 2005CONTENTSSynthesis of Chiral Diamines with C 2 Symmetry and Their Applications to Catalytic Asymmetric ReactionsAI, Lin; XIAO, Ji-Chuan; SHEN, Xiu-Min; ZHANG, Cong *Chin. J. Org. Chem. 2005, 25(11), 1319Optically active diamines have been extensively used as chiral ligands in a variety of asymmetric transformations. This review describes recent advances in design and syn-thesis of chiral diamines and their application to asymmetric synthesis.Olefin Cross-Metathesis Reactions and Their Applications to Organic SynthesisGUO, Ying-Cen; XIAO, Wen-Jing * Chin. J. Org. Chem. 2005, 25(11), 1334The olefin cross-metathesis reaction is one of the most efficient methods for the con-struction of C ＝C bonds. In this paper, the recent progress of olefin cross-metathesis reaction and their applications to organic synthesis is reviewed.Recent Advances on Application of Low Valent Titanium to Organic SynthesisYANG, Zhong-Shun; LI, Ying *Chin. J. Org. Chem. 2005, 25(11), 1342McMurry reaction has displayed much significance in organic synthesis since it was discovered in 1970’s. Recent developments on application of low valent titanium toorganic synthesis including those of (non)natural products and their analogs, novel sub-strates as well as the extended/improved McMurry reaction are reviewed.Progress in the Chemical Reactions of Chlorophyll-a Derivatives and Synthesis of Polysubstituted Chlorin or PorphyrinWANG , Jin-JunChin. J. Org. Chem. 2005, 25(11), 1353The activity of chemical reaction and application of chlorophyll-a derivatives depend on their special physicochemical properties and asymmetrical skeleton structure bearing many active substituted groups. This review deals with the recent progress in the syn-thesis of polysubstituted chlorin or porphyrin based on the chemical reaction and struc-tural modification of chlorophyll-a derivatives.。
不对称反应及应用—手性合成前沿研究
不对称反应及应用—手性合成前沿研究不对称合成是有机化学领域中一种重要的合成方法，通过该方法可以制备手性分子，即具有手性空间结构的有机分子。
手性分子在药物、农药、材料等领域具有广泛的应用价值，因此手性合成一直是有机化学研究的热点之一、不对称反应是实现手性合成的核心技术之一，其优势在于可以选择性地控制产物的手性结构，提高产品的立体选择性和产率。
本文将重点介绍不对称反应及其在手性合成前沿研究中的应用。
不对称反应是指在反应中产生手性产物，同时控制产物手性结构的过程。
不对称反应主要包括催化剂不对称反应和合成不对称反应两大类。
催化剂不对称反应是通过手性催化剂促进反应进行，如不对称氢化、不对称氨基化、不对称烯基化等。
合成不对称反应是通过手性试剂实现反应不对称性，如不对称亲核取代、不对称环化等。
不对称反应在有机合成中起着重要的作用，可以用于制备手性有机分子、手性药物等。
手性合成是有机化学研究的重要方向之一，目前在手性合成领域中，不对称反应的研究是一个热点。
一些新型不对称反应的开发和应用正在成为手性合成领域的前沿研究。
例如，最近几年来，金属催化的不对称反应得到了广泛关注。
金属催化的不对称反应具有底物范围广、反应条件温和等优点，因此在手性合成中具有广阔的应用前景。
目前，已经有许多金属催化的不对称反应已经成功开发，例如不对称氢化、不对称羟基化、不对称氨基化等。
此外，还有一些其他新型的不对称反应也在手性合成领域中得到了应用。
例如，不对称有机催化反应、不对称电化学反应等。
不对称有机催化是利用手性有机分子作为催化剂促进反应的进行，该方法具有催化条件温和、底物范围广等优点，因此在手性合成中具有很大的应用潜力。
不对称电化学反应是通过电化学手性诱导实现反应的手性选择性，该方法具有可控性强等优点，可以用于制备手性分子。
总的来说，不对称反应及其在手性合成领域的应用是有机化学研究的热点之一，不同类型的不对称反应各有特点，可以根据具体的需求选择合适的方法。
手性药物的不对称催化合成
• 1.3生物催化的水解反应
• 生物催化水解反应就是利用生物酶或者微生物催化外消旋化合物中两
个对映体水解或酯交换反应的速度不同，而拆分获得两个光学活性产 物。目前,利用灰色链霉菌蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶对氨基酸酯的选择 性水解,拆分合成广谱抗生素氯霉素和Florfenicol 所需中间体,已取得 开创性进展。 生物催化法反应条件温和易于控制，有高度的立体选择性，生成的产 物单一，副产物较少，并且回收率高，无污染。还有一个优点就是可 以完成一些合成难度较高的反应，在手性药物的合成中的应用十分广 泛。
不对称催化合成的定义和分类不对称催化合成方法catalyticchiralreaction使用手性催化剂来控制不对称合成在非手性底物进行不对称反应时加入少量的手性催化剂使它与反应底物或试剂形成高反应活性的中间体催化剂作为手性模板控制反应物对映面经不对称反应得到新的手性产物而手性催化剂在反应中循环使用达到手性增值chiralitincrement或手性放大效应chiralityamplification的效果
• S－萘普生( Naproxen)是80 年代末推出的一种非甾体高效解热镇痛药
图（1）不对称催化合成萘普森新工艺
图（2）不对称催化合成薄荷醇新工艺
• 2.2不对称催化氧化反应
• 目前使用的不对称催化反应主要有两种。一种是环氧化反应，其中烯
丙醇的Sharpless 环氧化反应最为经典，Sharpless 环氧化反应具有简 易性,可靠性,光学纯度高,产物的绝对构型可以预见等优点。它利用钛 试剂作为催化试剂参与烯丙醇的环氧化,是目前为止最成功的环氧化方 法。其通式如下：
• 2.4不对称催化环丙烷化
手性环丙烷结构广泛地存在于天然和人工合成的产物中，例如下述化 合物。日本住友公司用一定摩尔分数的手性铜催化剂催化烯烃发生不 对称环丙烷化反应,合成了二肽抑制剂cilastatin
不对称合成及其在药物合成中的应用
不对称合成及其在药物合成中的应用摘要：手性是自然界的普遍特征。
构成自然界物质中的一些手性活性分子虽然从原子组成来看是一模一样，但其空间结构完全不同，它们构成了实物和镜像的关系，和人照镜子一样，也可以比作左右手的关系，所以叫手性分子。
在生命的产生和演变过程中，自然界往往对一种手性有所偏爱，如自然界存在的糖为D-构型，氨基酸为L-构型，蛋白质和DNA的螺旋构象又都是右旋的。
所以，当手性药物、农药等化合物作用于这个不对称的生物界时，两个异构体表现出来的生物活性往往是不同的，甚至是截然相反的。
关键词：不对称手性药物合成催化反应手性催化剂一．不对称合成的定义不对称合成（Asymmetric synthesis），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支。
按照Morrison和Mosher的定义，不对称合成是“一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元”。
这里，反应剂可以是化学试剂、催化剂、溶剂或物理因素。
原子在成键时，采取了sp3的杂化方式，使得碳原子的四个价键彼此成109度28分，为一正四面体形。
正是因为这样的成键特性，导致了他们当中的有些碳原子，虽然其结合的四个基团的种类相同，但却始终无法重合，两者互为镜像，就像我们的左手和右手一样。
这样的性质就称之为手性。
我们称两种互为镜像的取特定的合成方法，这种方法就是不对称合成。
二．不对称合成的实施不对称合成常通过三种方法达到合成的目的：利用纯手性物为起始反应物之一；反应物若非手性物，先在反应物中引一个手性中心，再进行合成反应；利用手性试剂、手性溶剂、手性催化剂等促进不对称合成。
例如,丙酮酸用硼氢化钠还原成2-羟基丙酸，得到外消旋体。
若先在丙酮酸中引入手性胺，变成酰胺后再用硼氢化钠还原，羰基处于手性环境，硼氢化钠从羰基平面两边进攻的机会不相等，就得到不等量的对映体混合物，分离后再水解掉引入的手性胺，就能得到需要的对映异构体含量多的产物。
化学合成中的不对称合成反应
化学合成中的不对称合成反应化学合成是一门应用化学的分支，它旨在利用化学反应来制造各种化合物。
不对称合成反应是一种特殊的合成方法，可以用来合成对手性的化合物。
对手性化合物是指正反异构体，它们的化学性质和生物活性往往相差很大，因此对手性合成非常重要。
不对称合成反应的关键在于选择合适的手性诱导剂和手性催化剂。
手性诱导剂是一种手性化合物，它能够影响反应物分子的立体构型，从而使得产物具有一定的手性。
手性催化剂则是一种能够催化不对称合成反应的手性化合物。
它能够选择性地引发产物的手性，使得产物中只存在一种对映异构体。
不对称合成反应能够产生高度对映选择性的产物，这种手性选择性可以提供对合成物性质和生物活性的精细调节。
以下是几个经典的不对称合成反应：1. 对映选择性的酰胺反应对映选择性的酰胺反应是一种用于制备α-氨基酸的不对称合成反应。
这种反应的手性诱导剂是丙氨酸衍生物，它能够引发少量的近似一步引导反应，从而使得产物中只存在一种对映异构体。
α-氨基酸是生物体内重要的构造单元，因此不对称合成该物质具有广阔应用前景。
2. 偶氮苯反应偶氮苯反应是一种用于合成芳香二硫膦类的不对称合成反应。
这种反应的手性催化剂是费电子单的磷，它能够引发产物的对映选择性。
芳香二硫膦类化合物具有良好的催化活性，在配合物和材料领域有着广泛的应用。
3. 不对称Diels–Alder反应不对称Diels–Alder反应是一种用于合成含萜环和杂环的不对称合成反应。
这种反应的手性催化剂是铜和钴配合物，它能够引发产物的对映选择性。
含萜环和杂环的化合物具有多样的生物活性，因此不对称合成这种化合物具有重要的实际应用价值。
总之，不对称合成反应具有重要的理论价值和实际应用价值。
合适的手性诱导剂和手性催化剂是这种反应的关键，其研究突破将有助于开发更多的不对称合成反应。
随着技术的不断进步，不对称合成反应将在医药、材料和配合物领域发挥越来越重要的作用。
苯并咪唑及其衍生物合成与应用分析
苯并咪唑及其衍生物合成与应用分析
苯并咪唑是一种含氮杂环化合物，具有广泛的生物学活性。
它的合成方法多种多样，
吸引了大量的研究者进行探究。
苯并咪唑的合成方法可分为以下几种：
1. 单步合成法：这种方法可以通过一步反应合成苯并咪唑。
一般是在氯化锌催化剂
存在下，芳香胺和酮在真空条件下反应得到。
2. 两步合成法：这种方法首先以苯胺为原料，通过氨基甲酸酯合成一个中间体，然
后通过反应加成环化得到苯并咪唑。
3. 巯基合成法：该方法通过巯基化合物作为起始材料，将其与芳香磺酸酰氯或酰胺
反应，得到巯基取代的苯磺酰胺或磺酰氯化合物，随后与吡啶环（或苯并咪唑中的环）反
应得到苯并咪唑。
苯并咪唑具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗炎等多种生物学活性，因此在医学和农业领
域具有广泛的应用。
1. 抗肿瘤：苯并咪唑类化合物对多种癌细胞系均有抑制作用。
例如，贝伐单抗结合
苯并咪唑类化合物可以选择性识别HER2表达的乳腺癌细胞。
2. 抗病毒：苯并咪唑类化合物表现出了对多种病毒的抑制作用，包括HIV、乙肝病毒、卡介苗菌等，这些化合物很有可能成为新型的抗病毒药物。
3. 抗菌：苯并咪唑类化合物对多种致病菌也表现出了抑制作用，可以作为新型抗生
素的前体。
4. 抗炎：苯并咪唑类化合物在炎症反应调节方面也有应用潜力，可以作为口服非类
固醇抗炎药物的替代品。
综上所述，苯并咪唑的多种合成方法和其广泛的生物学活性，使其在医学和农业领域
都具有很高的应用价值。
不对称合成方法在有机化学中的应用
不对称合成方法在有机化学中的应用不对称合成是现代有机化学中的一项重要技术手段，通过引入手性因素，可以使得合成的化合物具有旋光性和对映异构体等特殊性质。
本文将介绍不对称合成方法在有机化学中的应用，并探讨其在药物合成、天然产物合成以及材料科学等领域的重要性。
1. 序言不对称合成是指在化学反应中引入手性因素，通过选择性地合成某种对映异构体，使得合成的化合物具有不对称性质。
这种合成方法在有机化学中起着至关重要的作用，帮助我们合成出具有特殊性质的化合物，进而推动了药物合成、材料科学等领域的发展。
2. 不对称催化不对称催化是一种重要的不对称合成方法，通过加入手性催化剂来引导反应，合成出具有手性的产物。
常见的手性催化剂包括金属配合物、有机分子以及酶等。
例如，采用手性铸锭或手性配体配合金属催化剂进行不对称加成反应，可以有效地合成出具有手性的化合物，如药物、天然产物等。
3. 异构反应不对称合成还包括一种重要的方法，即异构反应。
这类反应通过改变分子的构型，合成出手性的产物。
例如，在光化学反应中，通过光照使得含有不对称碳原子的化合物发生光异构反应，合成出具有手性的产物。
4. 应用案例4.1 药物合成不对称合成在药物合成中占据着重要的地位。
许多药物都是手性的，一个对映异构体可能具有疗效，而另一个对映异构体则可能是毒性的。
通过不对称合成的手段，可以选择性地合成出具有生物活性的手性药物，提高其药效，降低其毒性。
例如，青霉素是一种广泛应用的抗生素，其合成中就运用了不对称合成方法。
4.2 天然产物合成天然产物中的许多化合物是手性的，具有丰富的生物活性。
通过不对称合成的手段，可以将这些复杂的天然产物合成出来，并研究其结构与活性之间的关系。
例如，白藜芦醇是一种具有抗氧化和抗癌活性的天然产物，其合成中运用了不对称合成技术。
4.3 材料科学不对称合成方法在材料科学中同样具有广泛的应用。
通过引入手性因素，可以合成出具有特殊性质的材料，如手性液晶等。
手性磷酸催化剂在不对称合成中的应用
⼿性磷酸催化剂在不对称合成中的应⽤⼿性磷酸催化剂在不对称合成中的应⽤卫格⾮3130000884摘要⼿性磷酸是⼀类具有新型结构的⾼效，⾼对映选择性强酸性 Brφnsted酸催化剂，21 世纪以来的研究进展迅速，已经成为有机⼩分⼦催化剂的⼀个重要部分。
⼿性磷酸催化剂分⼦内同时含有Lewis 碱性位点和 Brφnsted 酸性位点,可同时活化亲电与亲核底物。
作为⼀种新型双功能有机催化剂,⼿性磷酸具有较⾼的催化活性和对映选择性，⼴泛应⽤于各式各样的有机不对称合成反应中。
关键词⼿性磷酸；不对称有机催化，对映选择性⼿性合成⼀直是有机合成⽅⾯研究的重点之⼀，通过反应获得单⼀⼿性化合物的⽅法主要有三种：⼿性源直接合成；⼿性诱导；不对称催化合成。
⽽不对称催化分为酶催化与化学催化。
由于⼿性酶催化剂价格⾼昂，难以通过⼈⼯合成，故化学催化的意义⼗分重⼤。
⽽化学催化⼜可以根据所⽤到的催化剂种类不同，细分为⾦属催化和有机⼩分⼦催化。
因为⾦属催化⼤多需要⽤到重⾦属，不仅成本较⾼，⽽且易造成重⾦属污染，所以有机⼩分⼦催化剂的研究作为⼀个新兴的催化领域在全世界范围内受到了极⼤的关注。
有机催化剂⼤致可划分为 Lewis 酸、Lewis 碱、Brφnsted 酸、 Brφnsted 碱四类，其中⼿性 Brφnsted 酸有机催化剂是⼀个正在飞速发展的研究领域。
⼿性 Brφnsted 酸催化剂通过与底物形成氢键或向底物转移质⼦，从⽽活化底物，类似于酶通过氢键与底物形成活化过渡态的过程，是⼀种催化不对称反应极为有效的途径。
磷酸衍⽣物与其它 Brφnsted 酸有机催化剂不同，是⼀种具有较强酸性的催化剂。
⼿性磷酸分⼦中，磷原⼦处于⼀个环状的结构中，⽆法通过单键⾃由旋转，因此催化剂具有刚性⽴体构型，从⽽具有⼀定的⽴体构型 , 通过调节其周围的取代基便可改变分⼦在催化过程中的对映选择性；磷原⼦上所连的羟基可作为 Brφnsted 酸的酸性位点提供质⼦或与底物形成氢键，⽽磷原⼦上的双键氧⼜可以作为 Lewis 碱性位点提供孤对电⼦，因此⼿性磷酸类化合物本⾝具有双性催化剂的特点，同时活化亲电试剂与亲核试剂，这不仅可进⼀步提⾼其催化活性，⽽且还可以在反应中更有效地控制⽴体选择性，从⽽实现⾼对映选择性合成。
不对称催化的研究与应用
不对称催化的研究与应用不对称催化是一种重要的有机合成反应方法，其具有高选择性、高反应活性和高效率等优点，因而在有机合成中得到了广泛的应用。
本文将着重探讨不对称催化的研究与应用。
一、不对称催化的研究现状不对称催化是指在化学反应中，通过使用手性催化剂，使反应生成的产物具有手性。
手性是指分子或物质的非对称性，也就是拥有“左右对称”的性质。
不对称催化具有高度的选择性和反应性能，能够直接合成大量仅含有一种手性分子的有机化合物，极大地提高了合成效率。
目前，不对称催化领域的研究涉及到多种催化体系，如金属催化、有机催化、酶催化等。
其中，金属催化是最具代表性的一类催化体系。
金属催化有两种类型，一种是以金属离子为活性中心，还有一种是以金属纳米粒子为活性中心。
由于金属离子对环境的依赖性很强，且易受到氧化等因素的影响而失活，因此金属纳米粒子催化的研究受到了越来越多的关注。
除了金属催化外，有机催化也是不对称催化领域的重点之一。
有机催化主要利用手性分子对底物的选择性作用，能够实现高效选择性地合成手性化合物。
酶催化则是一种天然的催化方法，天然酶分子拥有非常强的手性选择性，因此被广泛用于药物合成、生物质转化等领域。
二、不对称催化的应用不对称催化的应用涵盖了很多领域，下面将详细介绍其主要应用领域。
1. 药物合成药物合成是不对称催化应用的一个重要领域。
手性药物的研究越来越受到人们的关注，不对称催化能够实现对手性化合物的高效选择性合成，因此成为合成手性药物的主要手段。
例如，医学界有一种名为对虫脲的杀虫药物，其合成就需要利用不对称催化体系。
2. 食品添加剂生产不对称催化在食品添加剂的生产中也得到应用，如仲醇的生产中，许多合成路线都需要从仲醛开始，这一步通常需要采用手性催化剂进行。
3. 化妆品生产现代化妆品越来越注重绿色环保和有效性，因此不对称催化在化妆品生产中也得到了广泛应用。
不对称催化可以帮助合成更多种的高品质化妆品，并为化妆品打造更谍具有美誉的品牌。
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。
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手性苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在不对称反应中的应用
的开题报告
一、研究背景和意义
手性分子在药物合成、化学合成、生物学等领域中有着广泛的应用。
手性催化剂是手性合成中的重要工具，其中手性苯并咪唑卡宾配体是最重要的类别之一。
当前，随着不对称合成的发展，越来越多的新型手性配体需要被研究和应用。
二、研究内容和方法
1.设计合成一系列手性苯并咪唑卡宾配体。
2.通过核磁共振、红外光谱和高效液相色谱等技术对手性苯并咪唑卡宾配体进行结构表征和定量分析。
3.研究手性苯并咪唑卡宾配体在不对称反应中的催化效果。
4.探究手性苯并咪唑卡宾配体在异构选择性反应、环加成反应以及C-H键官能团化反应等方面的应用与机理。
5.建立可行的不对称合成路线，并优化其反应条件，得到手性产物。
三、预期成果
1.完成一系列手性苯并咪唑卡宾配体的设计和合成。
2.明确手性苯并咪唑卡宾配体的结构、性质以及合成方法。
3.探究不对称反应中手性苯并咪唑卡宾配体的催化机理和性能表现。
4.揭示手性苯并咪唑卡宾配体在不对称反应中的应用前景和潜力。
5.建立可行的不对称合成路线并得到手性产物。
四、工作计划及进度安排
1.文献资料搜集：2021年5月 - 2021年6月
2.手性苯并咪唑卡宾配体设计：2021年7月 - 2021年8月
3.手性苯并咪唑卡宾配体合成：2021年9月 - 2022年3月
4.结构表征和定量分析：2022年4月 - 2022年5月
5.不对称反应催化研究：2022年6月 - 2023年1月
6.手性产物合成及应用：2023年2月 - 2024年4月
7.论文撰写：2024年5月 - 2024年9月。