有机小分子催化讲解

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有机小分子不对称催化

有机小分子不对称催化

有机小分子不对称催化是一种化学反应过程,主要涉及有机小分子作为催化剂,驱动不对称合成反应。

这种催化方式在药物合成、手性分子的合成等领域有着广泛的应用。

不对称合成旨在生成具有特定立体构型的化合物,即手性化合物。

手性化合物具有两种互为镜像的构造,类似于我们的左右手,只有其中一种构型是有活性的。

这就需要使用不对称合成方法来得到单一构型的手性化合物。

有机小分子催化剂,尤其是第三类手性催化剂,因为能够发挥不对称催化作用,被广泛用于手性化合物的合成。

这些有机小分子催化剂通常具有独特的化学结构和反应性质,能够选择性地进行反应,只生成一种构型的手性化合物。

此外,有机小分子不对称催化不仅简化了化学合成过程,降低了能源消耗,而且使化学合成更环保、经济。

这种催化方式为化学合成带来了革新,推动了药物研发和其他化学工业的发展。

有机小分子催化剂ppt课件

有机小分子催化剂ppt课件

JACS, 2005, 127, 15696.
JACS, 2006, 128, 84.
没有明确的价值取向和人生目标,实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标, 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
4.4 手性磷酸—抗衡手性阴离子催化剂
JACS, 2006,
没有明确的价值取向和人生目标,实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标, 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
对该类催化剂的研究近年来才得到化学家的重视,并很快有机化学的 热点和前沿,但其渊源可追溯到20世纪70年代。早在1971年Wiechert就 首次报道了L-Proline可以催化分子内不对称羟醛缩合,1974年该反应被 Hajos等优化,ee值高达94%。然而,此后该类型的催化剂没有引起人们 的重视。
没有明确的价值取向和人生目标,实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标, 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
6、 金属有机化合物催化剂 6.1 以手性二胺为配体
配体
没有明确的价值取向和人生目标,实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标, 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
没有明确的价值取向和人生目标,实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标, 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
第一章、简 介
自用1966年第一个手性金属配合物催化剂被成功用于不对称反应至今, 不对称催化研究迄今已有40年的历史。2001年,Nobel化学奖授予了在该 领域做出突出贡献的三位化学家Knowles, Noyori和Sharpless,标志着不 对称催化研究已取得了令人瞩目的成就。

有机催化简介

有机催化简介

有机催化一、有机催化导言有机化学的核心是对碳碳键的研究,碳碳键的构建也自然是有机化学家们研究的重点。

用于增长碳链的反应有很多,按反应方式和反应产物又可分为烃化反应和缩合反应。

关于碳碳键构建增长的反应有Aldol缩合反应,Aldol反应是19世纪法国化学家武慈(Wurtz 1817-1884)于1872年首次发现并报道。

在随后的一百多年里,Aldol反应作为一个能有效构建碳碳键增长的反应被化学家们多次使用。

有机化学家们一直致力于寻找不对称的Aldol缩合,其中最具代表性的是上世纪哈佛大学的大卫·埃文斯(David Evans 1941-)教授的“辅基控制法”。

因为在此之前人们发现Aldol不对称缩合可以在生物体内自动完成,其原因是在醛缩酶的催化作用下使Aldol缩合反应顺利进行。

大部分酶是由两部分构成即蛋白质主体和辅助因子,辅助因子来源有两种:有机小分子和金属离子。

而辅助因子又分为两种即辅酶和辅基,以有机小分子的形式与蛋白质主体通过非价键结合的称为辅酶,而以金属离子的形式通过共价键结合的称为辅基。

有金属参与构建的醛缩酶称为II类醛缩酶,而没有金属参与构建的醛缩酶称为I类醛缩酶。

有机化学家们要做的就是通过寻找有机分子代替生物体内的醛缩酶进行仿生模拟反应,上文所提到的大卫·埃文斯教授的“辅基控制法”就是通过人工模拟来代替II类醛缩酶催化Aldol缩合反应,但这个模拟反应是有金属离子参与的过程。

但是筛选I类醛缩酶催化Aldol缩合反应一直没有得到发展,虽然在1963年吉尔伯特·斯托克(Gilbert Stork 1921-)于美国化学会志(JACS)上发表theC-Alkylation of the Magnesium Salts of N-Substituted Imines文章,虽然这篇文章研究的也是脯氨酸催化Aldol缩合反应,但研究重点是在分子内的Aldol缩合。

但此项工作一直没有引起重视,部分原因在于吉尔伯特·斯托克没有将这部分工作形成系统化研究,而且有机催化的概念还没有形成也更没有得到发展。

有机小分子光催化产h2o2

有机小分子光催化产h2o2

有机小分子光催化产H2O2
在21世纪,随着科技的不断进步,人类对能源的需求也在日益增长。

作为一种清洁、高效的能源,氢气受到了广泛关注。

然而,传统的氢气生产方法往往涉及到高温、高压或昂贵的催化剂,这使得氢气的实际应用受到限制。

近年来,光催化技术成为了一个研究热点,它利用光能将水分子分解为氢气和氧气,为氢气的可持续生产提供了一条新的途径。

有机小分子光催化产H2O2是其中的一种重要方法。

有机小分子作为催化剂,可以在温和的条件下将水分子分解为氢气和氧气。

与传统的金属催化剂相比,有机小分子具有低成本、易制备、易分离和可循环使用等优点。

此外,有机小分子光催化产H2O2还具有较高的反应活性和选择性,可以有效地提高氢气的产率。

在有机小分子光催化产H2O2的研究中,选择合适的催化剂是关键。

目前,许多不同的有机小分子,如芳香胺、芳香硝基化合物、酚类等都被用作催化剂。

这些有机小分子可以通过吸收光能,将水分子激活为活性氢原子和活性氧原子,进而发生反应生成氢气和氧气。

除了催化剂的选择外,反应条件也是影响有机小分子光催化产H2O2的重要因素。

例如,反应温度、光照强度、溶液pH值等都会对反应产生影响。

通过优化这些条件,可以进一步提高氢气的产率。

总的来说,有机小分子光催化产H2O2是一种具有广阔应用前景的技术。

随着研究的深入,我们相信这种技术将会在未来得到更广泛的应用,为人类的可持续发展做出贡献。

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

有机合成中的不对称催化反应有机合成反应中的不对称催化反应,是当前有机化学领域的一个热门研究方向。

它通过催化剂对反应物中的手性部分进行选择性催化,从而得到具有手性的产物,以及带有油脂、药物、农药等重要化学品的合成,使得有机合成反应具有更高效、更准确和更环保的特点。

在本文中,我们将会围绕不对称催化反应展开探讨。

一、不对称催化反应的概念不对称催化反应,是指在反应物中存在手性部分的有机合成反应中,利用催化剂通过化学催化途径,使得产物得到高度选择性和手性,从而获得手性分子的方法。

在现代有机化学中,生产工业化的产物多为对映异构体的混合物。

对映异构体是一类具有相同分子式和相同分子结构,但空间构型相互独立而非平衡的化合物。

由于对映异构体的手性性质,它们在化学和生化反应中具有不同的活性和反应性,因此大多数药物及农药等化学品均含有手性。

而这些手性产物的合成,需要通过不对称催化反应的方式来实现。

二、不对称催化反应的分类(a) 金属催化不对称反应金属催化不对称反应,是指在反应物中加入过渡金属催化剂,以实现手性控制的化学反应。

例如常用的Pd催化剂,可以在芳香化合物化合物中进行交叉偶联反应,从而得到带有手性的产物。

常见的反应包括Suzuki偶联反应、Stille偶联反应及Heck偶联反应,都是利用金属的过渡态离子,使得反应具有不对称催化性质,从而获得手性产物。

(b) 生物催化不对称反应生物催化不对称反应,是指利用酶类催化剂来实现手性控制的化学反应。

这类反应具有高度专一性和特异性,适用于多种化学反应的手性场合。

例如,利用转移酶进行氨基酸转移反应、己酮酸邻位限制酶进行不对称羟基化反应等,都是利用生物催化剂,实现不对称催化反应。

(c) 有机小分子催化不对称反应有机小分子催化不对称反应,是指利用有机小分子催化剂,来实现手性控制的化学反应。

常见有机小分子催化剂包括卡林、马来酸醋酸等。

有机小分子催化不对称反应的优点在于它不仅可以结合传统的有机中间体,而且还可以对许多功能团进行协同催化,具有更大的反应范围。

02章 电催化过程

02章 电催化过程
通过施加一定的电势(或电流)于催化电极上, 然后观测电流(或电势)随时间的变化, 直到电流(或电势)不随时间而变化(或随时间的变化很小)时, 记录下电势—电流的关系曲线。
甲醇的H2SO4溶液在三种不同催化剂电极上的线性扫描曲线(25oC)
实例
电催化活性和稳定性最实用的方法
㈤光谱电化学法: --运用光谱技术(例如现场的红外光谱)检测催化反应发生时产物或活性中间体初始形成的电势、或毒化物种消失的电势等 --判别在所研究的催化剂上电极反应发生的电势。
(二)非氧化—还原电催化: 催化剂本身在催化过程中并不发生氧化—还原反应.
M
S
A
B
A → B + ne
M
蛋白质和酶的催化反应, 了解,10min
二、影响电催化性能的因素
电催化剂的性能具备的特点: 催化剂有一定的电子导电性。 高的催化活性。 催化剂的电化学稳定性
影响电催化活性的因素
㈢计时电流法: 评价催化剂活性和稳定性的一种重要方法
H2SO4溶液中甲醇在3种催化剂上的计时电流曲线(25℃,电势: 0. 7V)
实例
I0
催化剂
(%/s)
c
0.00217
b
0.00190
a
0.00145
表明a催化剂对甲醇氧化有最好的电催化活性、稳定性和抗毒化能力.
(四) 稳态极化法
3.电催化与常规化学催化反应的区别 反应时,在反应界面上电子的传递过程存在本质差别。 常规化学催化: 反应物和催化剂之间的电子传递是在限定区域内进行的,既不能从外电路中输入电子,也不从反应体系中导出电子。 电子的转移无法从外部加以控制。 电催化: 利用外部回路控制过电势,使反应速度容易控制。 改变电极电势,可以控制氧化或还原反应的方向。 输入的电流可以用来作为反应速度的依据。 反应前后的自由能变化幅度大。

有机催化类型-概述说明以及解释

有机催化类型-概述说明以及解释

有机催化类型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述有机催化是一种重要的催化类型,它在有机化学和有机合成领域发挥着重要的作用。

有机催化通过引入一个有机催化剂,可以促使化学反应的进行,在反应速率、选择性和产率上发挥关键作用。

有机催化剂是一种有机化合物,它能够与底物反应,并在反应过程中发生化学变化,从而促进反应进程的进行。

有机催化可以被广泛应用于各种有机合成反应中,包括碳-碳键和碳-氧键的形成、环化反应、氧化反应等。

与传统的无机催化剂相比,有机催化剂具有更好的底物兼容性、反应条件温和以及选择性高等优点。

这些优势使得有机催化成为合成有机分子的重要工具。

有机催化可以根据催化机理的不同进行分类。

常见的有机催化类型包括质子酸、质子碱、路易斯酸、路易斯碱、氢键和氢化合物等。

每种类型的有机催化剂都有其特殊的反应机制和适用范围。

因此,深入理解不同类型的有机催化对于设计和优化有机合成反应具有重要意义。

本文将进一步探讨有机催化的定义、作用以及分类,并介绍有机催化反应的机理和应用。

通过对有机催化的研究和了解,我们可以更好地利用有机催化来推动有机合成的发展,为化学领域的进一步创新和发展做出贡献。

1.2 文章结构文章结构:本文分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构、目的和总结四个方面。

首先,概述介绍了本文探讨的主题,即有机催化类型。

然后,文章结构说明了本文的组织结构,即引言、正文和结论三个部分。

接着,目的详细说明了本文的研究目标和意义。

最后,总结部分对整篇文章进行了简要的总结和归纳。

正文部分主要分为三个小节,分别是有机催化的定义和作用、有机催化的分类和有机催化反应机制。

首先,有机催化的定义和作用部分详细介绍了有机催化的概念和在化学反应中的作用。

其次,有机催化的分类部分将不同类型的有机催化进行了系统的分类和说明,包括金属有机催化剂、小分子有机催化剂等。

最后,有机催化反应机制部分探讨了有机催化反应的具体机制和关键步骤,为读者提供了更深入的理解。

氨基与烯烃加成反应催化剂-概述说明以及解释

氨基与烯烃加成反应催化剂-概述说明以及解释

氨基与烯烃加成反应催化剂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在有机化学领域中,氨基与烯烃加成反应是一种重要的反应类型,它可以有效地构建碳-氮键和碳-碳键。

这一类反应不仅在合成有机化合物的过程中具有广泛的应用,还在药物合成、材料科学和生物化学等领域中扮演着重要的角色。

氨基与烯烃加成反应的机理复杂而多样,常涉及中间体的生成和转化。

根据反应条件的不同,包括催化剂、溶剂和温度等因素的影响,这一类型反应的路径也会发生变化。

因此,理解和研究氨基与烯烃加成反应催化剂的性质和反应机理对于相关领域的发展具有重要意义。

近年来,许多研究人员致力于开发高效、选择性和环境友好的氨基与烯烃加成反应催化剂。

通过设计和合成新型催化剂,优化反应条件,并结合先进的表征手段和计算方法,许多新颖的催化剂已经成功应用于氨基与烯烃加成反应中。

这些催化剂不仅能够加速反应速率,还能够提高产率和产物的选择性。

本文将系统地总结氨基与烯烃加成反应催化剂的研究进展。

通过文献综述和实验结果的分析,我们将重点关注不同类型的催化剂,包括过渡金属催化剂、有机催化剂和生物催化剂等。

同时,我们将讨论这些催化剂在氨基与烯烃加成反应中的应用及其在相关领域的发展前景。

通过对氨基与烯烃加成反应催化剂的详细研究和探索,我们期望能够为有机合成领域的研究人员提供有价值的参考和指导,为开发更高效和环保的合成方法和工艺提供理论指导和技术支持。

同时,推动氨基与烯烃加成反应催化剂的进一步发展,将为新型功能材料和生物分子的合成提供新的思路和方法。

1.2 文章结构文章结构:本文将从以下几个方面来介绍氨基与烯烃加成反应催化剂的相关内容。

首先,在引言部分,将对本文涉及的氨基与烯烃加成反应进行概述,包括其在有机合成中的重要性和应用领域。

其次,将介绍本文的结构和内容安排,使读者对接下来的内容有一个清晰的概念。

接着,在正文部分,将详细探讨氨基与烯烃加成反应的重要性,包括其在制药、材料科学等领域的应用。

不对称催化在有机化学中的应用(有机合成作业)

不对称催化在有机化学中的应用(有机合成作业)

不对称催化在有机化学中的应用不对称催化反响是使用非外消旋手性催化剂进展反响的,仅用少量手性催化剂,可将大量前手性底物对映选择性地的转化为手性产物,具有催化效率高、选择性高、催化剂用量少、对环境污染小、本钱低等优点。

经过40 年的争辩,不对称催化已进展成合成手性物质最经济有效的一种方法。

不对称催化领域最关键的技术是高效手性催化剂的开发,由于手性催化剂是催化反响产生不对称诱导和把握作用的源泉。

美国孟山都公司的Knowles 和德国的Homer 在1968年分别觉察了使用手性麟一锗催化剂的不对称催化氢化反响,从今不对称催化反响快速进展。

近几十年来手性配体的开发是不对称催化领域最为关注的焦点,并已合成出上千种手性配体,其中BINAP和(DHQD)2PHAL等已实现工业化应用,对映选择性已到达或接近100%,在氢化、环氧化、环丙烷化、烯烃异构化、氢氰化、氢硅烷化、双烯加成、烯丙基烷基化等几十种反响中取得成功,同时在均相催化剂负载化、水溶性配体固载化等争辩中也取得了突出成果。

以下是不对称催化争辩的一些实例。

一、脯胺酸及其衍生物催化的不对称Michael 加成反响Listd、组在2022 年首次用脯氨酸作催化剂争辩了不对称Michael 成反响。

以DMSO为溶剂进展催化反响,获得了较好的收率,但是选择性却很差。

这与之前报道的脯氨酸催化的不对称Aldol 反响相比,e.e 值明显降低。

随后,2022 年Endersd、组对该反响进展了进一步的探究。

在筛选L.脯氨酸用量时,觉察反响中实际起催化作用的是溶解于溶剂DMSO 中的L.脯氨酸,为此于体系中参加肯定量甲醇或以甲醇为溶剂来增大L.脯氨酸的溶解度,同时加大催化剂的用量,该反响的e.e.能够提高到57%,但是反响时间大大延长。

Leyd 小组用脯氨酸衍生的四氮唑为催化剂17 进展的不对称Michael 反响,不仅抑制了脯氨酸需要使用大极性的DMSO 溶剂,而且还使e.e.值明显提高。

第章有机小分子

第章有机小分子
植物醇 Phytol
环状二萜
维生素A(vitamin A)是一种重要的脂溶性维生素,主要存 在于动物肝中,特别是鱼肝中含量较丰富。
维生素A 与眼睛的视网膜内的蛋白质结合,形成光敏感色 素,是保持正常夜间视力的必需物质,而且维生素A也是哺乳 动物生长必不可缺少的物质。
CH2OH
维生素 A Vitamin A
➢ 它也作用于细胞膜,干扰细胞膜对氨基酸的运转,使蛋白质的 合成受抑制;
➢ 抑制RNA综合酶的活力而抑制RNA的合成,将细胞杀灭于Gl期。
❖ 利舍平
镇静降血压
4.1.3 甾体
❖ 甾体化合物广泛存在于动植 物组织中,其种类极多。
甾体激素 甾醇
甾体皂甙
(1)甾体激素
肾上腺皮质激素类药 ✓ 有抗炎作用及免疫抑制、抗毒 ✓ 严重感染、自身免疫性疾病 ✓ 过敏性疾病 ✓ 血液系统疾病
单萜类化合物可分为链状型和单环、双 环等环状型两大类,其中以单环和双环型两种 结构类型所包含的单萜化合物最多。
开链单萜
CH2OH
CH2OH
CH2OH
香叶醇 Geraniol CHO
橙花醇 Nerol ?
香茅醇 Citronellol
CHO
CHO
香叶醛 Geranial
橙花醛 Neral ?
香茅醛 Citronellal
氢化可的松
❖雌性激素 黄体酮
习惯性流产 与雌激素联合使用治疗更年期综合症
❖雄性激素 睾酮
力量、免疫功能 对抗骨质疏松等功效
(2) 甾醇
胆固醇 主要存在于动物的血液、脂肪、 脑髓及神经组织中。
胆结石由胆固醇构成
生理作用
作为细胞生物膜的构成成分; 类固醇类激素、胆汁酸及维生素D的前体物质。

第4章-有机小分子

第4章-有机小分子
“坏胆固醇” 低密度胆固醇如果偏高,患冠心病的危险因
素会增加,通常把它称为
(2) 甾体皂苷
1.定义 具有螺甾烷类化合物结构母核的一类皂苷。
2.分布
主要分布薯蓣科、百合科、玄参科、菝契科、龙
舌兰科等单子叶植物中。
21
O
26
25 27
18 20 22
23 24
19 11
12 13
O
17 16
1
2
9 10 8
环状单萜
H
H
H
H
H
OH
OH
O
H
H
l-薄荷醇 l-menthol
d-新薄荷醇 d-neomenthol
薄荷酮 methone
OH
OH
O
l-龙脑 l-borneol
d-龙脑 d-borneol
樟脑 camphor
芍药苷
芍药根中得到,对小鼠显示有镇静、镇痛及抗炎 等药理作用,防治老年性痴呆的生物活性。
穿心莲内酯 穿心莲中抗菌消炎作用的活性成分,临床用于治疗
急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎等。
关附甲素 中药关白附中的具抗心律失常的活性成分,已进入国
家I类新药研制的III期临床研究。
紫杉醇 红豆杉中活性成分,新型天然抗肿瘤药物,对
于卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效好。
积累微管
(4) 其他萜类
❖ 角鲨烯
三萜
由6个异戊二烯组成的三萜,为淡黄色不溶于水 的油状液体。具有抗肿瘤、抑制心血管疾病和增 强免疫力的功能。自然界分布很广,鲨鱼肝含量 较高。
OH
O
O
O glc CH2OH
OH H
O H
O glc CH2OH

有机小分子催化讲解

有机小分子催化讲解

有机⼩分⼦催化讲解引⾔⾃从2000年以来,在Benjamin. List,Carlos F. Barbas III和David W. C. MacMillan 等⼈推动之下,有机催化(Organocatalysis)开始了伟⼤的复兴。

也就是从那时候开始我对这⼀领域产⽣了浓厚的兴趣,阅读了不少⽂献。

从本贴开始,将以回复的形式介绍有机催化领域的经典⽂献。

希望能对chem8er有点帮助。

本贴是为chem8⽽写,转贴请注明出处。

⾸先,罗列⼀些⽂献。

以下⽂献都是review,不是原始⽂献。

要想对此领域有深⼊的了解还是要读原始⽂献⽐较好。

专著两本:a) A. Berkessel, H. GrQger, Asymmetric Organocatalysis: From Biomimetic Concepts to Applications in Asymmetric Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2005; b)Enantioselective Organocatalysis (Ed.: P. I. Dalko) Wiley-VCH, Weinheim, 2007。

这两本书书籍中⼼都有。

专刊两期:Acc. Chem. Res. 2004. 37, 487-621;Chem. Rev. 2007, 107, 5413-5883。

每期⼤概⼗篇⽂章,包括了organcatalyst的各个分⽀。

零散的review很多,简单罗列⼀下,不是很全。

特别是专门介绍某⼀分⽀的review 没有列出,否则太多了。

a) P. I. Dalko, L. Moisan, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 3726-3748; b) E. R. Jarvo, S. J. Miller, Tetrahedron 2002, 58, 2481-2495; c) B. List, Tetrahedron 2002, 58, 5573-5590; d) P. I. Dalko, L. Moisan, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5138-5175; e) J. Seayad, B. List, Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 719-724; f) B. List, Chem. Commun. 2006, 819-824; g) M. Marigo, K. A. J?rgensen, Chem. Commun. 2006, 2001-2011; h) F. Cozzi, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 1367-1390; i) M. J. Gaunt, C. C. C.Johansson, A. McNally, N. T. V o, Drug Discovery Today 2007, 12, 8-27; j) R. M. de Figueiredo, M. Christmann, Eur. J. Org. Chem. 2007, 2575-2600; k) D. Enders, C. Grondal, M. R. M. HRttl, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1570-1581; l) A. Ting, S.E. Schaus, Eur. J. Org. Chem. 2007, 5797-5815;m) S. B. Tsogoeva, Eur. J. Org. Chem. 2007, 1701-1716; n) A. G. Doyle, E. N. Jacobsen, Chem. Rev. 2007, 107, 5713-5743; o) C.F. Barbas III, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 42-47; p) A. Dondoni, A. Massi, Angew.Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4638-4660。

DNA 作催化剂:小分子体外不对称催化合成

DNA 作催化剂:小分子体外不对称催化合成

DNA 作催化剂:小分子体外不对称催化合成卢彦;冯凯波【摘要】综述了以插入非手性二价铜配合物的鲑鱼精DNA( st-DNA)作为催化剂,于体外催化包括不对称Diels-Alder反应、Friedel-Crafts反应与Michael加成等一系列小分子反应的研究进展。

这些反应在天然产物与其他具生物活性物质合成途径设计中有重要作用。

反应通常可以取得大于80%的对映体过量百分数( ee )值,并于优化后可进一步提高到90%至99%。

DNA的碱基序列对对映选择性将产生影响,且因配体结构而异,有较多G或C相连的DNA序列通常可以产生较好的对映选择性。

%This paper reviews recent works on in vitro asymmetric catalysis of small molecules , with salmon testes DNA ( st-DNA) in-serted by achiral Cu(II) complexes as catalysts.Possible reaction types include Diels-Alder Reaction, Friedel-Crafts Reaction and Mi-chael Addition that are crucial for synthetic route design of natural products and other biologically active compounds .These reactions u-sually obtain fairly high enantiomeric excess (ee) of over 80%.After optimization, the ee value can further increase to 90%to 99%. The base sequence of DNA will affect the enantioselectivity in ways differ with the ligand structure .Generally, a DNA molecule with more continuous G or C sequence has better enantioselectivity .【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P86-89,94)【关键词】DNA;不对称;催化;插入;加成【作者】卢彦;冯凯波【作者单位】南京大学生命科院学院,南京210093;南京大学化学化工学院化学系,南京210093【正文语种】中文【中图分类】O621.3+5;O643.36天然产物等一干具有生物活性的分子皆具有多个手性中心,通过传统合成方式将得到外消旋化合物,并无法满足生物医药上的用途,欧洲曾发生的外消旋反应停致畸事件即为例证。

有机小分子催化

有机小分子催化

有机小分子催化
有机小分子催化是一种利用具有定向性和高选择性分子催化剂进行化学反应加速的技术。

这种技术已经在许多有机合成中取得了广泛应用,例如生物有机化学、药物合成和材料科学等领域。

在有机小分子催化中,催化剂通过与底物形成配合物来催化反应。

这些催化剂通常含有金属离子、碳-氢键活化剂和氢键接受剂等化学功能团,它们可以快速地促进底物之间的反应。

此外,这些催化剂通常具有高度的立体选择性,可以有效地加速反应,同时减少副反应的产生。

有机小分子催化的优势在于其对绿色化学技术的支持。

相对于其他化学合成技术,有机小分子催化可以减少废弃物的产生和减少对环境的污染。

此外,它还具有很高的经济效益,可以提高化学反应的产率和减少合成的成本。

总之,有机小分子催化技术具有广泛的应用前景,在化学反应的过程中能够达到高效、高选择性、环保的效果。

有机合成中的新型催化剂官能团官能团硝化方法

有机合成中的新型催化剂官能团官能团硝化方法

有机合成中的新型催化剂官能团官能团硝化方法官能团转化是有机化学中一项重要的反应,能够为有机合成提供多样的化学转化途径。

在过去的几十年中,研究人员已经成功地发展出了各种各样的官能团官能团转化方法,其中之一就是官能团硝化。

官能团硝化是一种引入硝基基团的反应,常用于制备具有重要生物和药物活性的化合物。

近年来,研究人员发现了一些新型催化剂,在有机合成中实现了官能团硝化反应的高效转化。

本文将介绍一些新型催化剂以及官能团官能团硝化方法的研究进展。

一、金属催化剂在官能团硝化中的应用金属催化剂在有机合成中发挥着重要的作用,常用的金属催化剂包括过渡金属催化剂和稀土金属催化剂。

在官能团硝化中,过渡金属催化剂如Pd、Cu、Ir等被广泛应用于反应中。

例如,研究人员发现了一种以Pd为催化剂的官能团硝化反应,该反应可以将含有醇官能团的化合物转化为相应的硝基化合物。

此外,一些稀土金属催化剂如Ce也被发现在官能团硝化反应中具有良好的催化活性。

二、有机小分子催化剂的发展除了金属催化剂外,有机小分子催化剂在官能团官能团硝化中也发挥着重要的作用。

有机小分子催化剂具有结构简单、易于合成及使用的优势,因此备受研究人员的关注。

例如,近年来,研究人员发现一种以硝酸盐为硝化试剂、含有亚胺官能团的有机小分子催化剂能够高效促进官能团硝化反应。

此外,一些含有酚官能团的有机小分子催化剂也被发现在官能团硝化反应中具有一定的催化活性。

三、光催化官能团硝化反应随着光催化研究的不断深入,研究人员发现光催化在有机合成中具有巨大的潜力。

在官能团硝化中,光催化反应也被成功地应用于硝基化反应中。

例如,一种以光为能量源、含有氯化汞作为催化剂的光催化反应能够将含有芳香酮官能团的化合物转化为相应的硝基化物。

综上所述,有机合成中的官能团官能团硝化反应是一项重要的化学转化,能够为有机合成提供多样化的合成路径。

近年来,研究人员发现了一些新型催化剂,在官能团硝化反应中取得了重要的研究进展。

有机催化简介

有机催化简介

有机催化简介一、什么是有机催化呀?哎呀,有机催化呢,就像是化学反应里的小魔法师。

它是一种在有机化学领域超级重要的东西。

简单说呢,就是用有机小分子来促使化学反应发生的过程。

你可以想象啊,那些有机小分子就像一个个热情的小助手,拉着反应物的手,说:“来呀,咱们一起变个魔术呀。

”然后就把反应物变成了新的产物。

二、有机催化的类型1. 手性有机催化这个可就很有趣啦。

手性就像是我们的左右手,看起来一样,但是却不能完全重合。

手性有机催化就是专门来处理这种手性相关的反应的。

比如说,在合成一些药物的时候,手性就特别重要。

因为不同手性的分子可能在生物体内有完全不同的效果。

就像双胞胎,虽然长得很像,但是性格可能完全不同呢。

这种催化方式能够精准地合成出我们想要的手性分子,厉害吧!2. 酸碱有机催化这就和我们中学学过的酸碱有点关系啦。

不过这里的酸碱是有机小分子哦。

酸型的有机催化剂可以提供质子,碱型的呢就可以接受质子。

它们就通过这种给质子或者拿质子的方式,来推动化学反应的进行。

就好像在一场接力赛里,酸先把质子这个“接力棒”交出去,碱再把它接过来,然后反应就顺利往前跑啦。

三、有机催化的重要性1. 在药物合成中的作用好多好多的药物合成可离不开有机催化呢。

因为药物分子往往都比较复杂,结构要求很精确。

有机催化就像是一个超级精密的工匠,能够按照我们的要求,一块一块地把药物分子搭建起来。

比如说,治疗疟疾的青蒿素,它的合成过程可能就会用到有机催化的方法,这样才能高效、准确地得到我们需要的青蒿素分子,然后去拯救那些被疟疾困扰的人呀。

2. 对材料科学的影响在材料科学里,有机催化也有很大的功劳。

现在我们用的很多新型材料,像一些高性能的塑料、特殊的纤维等等,它们的合成过程中可能就用到了有机催化。

有机催化可以让这些材料具有更好的性能,比如更强的韧性、更高的耐热性之类的。

就像给材料穿上了一层超级铠甲,让它们变得更厉害啦。

四、有机催化的发展历程最开始呢,人们可能没有意识到有机小分子可以有这么大的催化作用。

有机小分子合成及其催化性质研究

有机小分子合成及其催化性质研究

有机小分子合成及其催化性质研究有机小分子合成是有机化学研究的一个重要分支。

它的基本思路是通过合成和改造不同的有机小分子,来发掘和开发出具有不同性能和功能的有机化合物。

在过去几十年中,有机小分子合成在从基础研究到工业应用等各个领域都发挥了重要的作用。

本文将简要介绍有机小分子合成的基本原理及其在催化方面的应用。

有机小分子合成的基本原理有机小分子合成的基本原理是在有机化学反应中利用化学键的形成和断裂来构建和改造分子结构。

过去几十年中,有机小分子合成中经常使用的反应有:取代反应、加成反应、消除反应、加成-消除反应、氧化还原反应、复分解反应、酯化反应、还原反应等。

这些反应可以产生不同类型的有机化合物,从而满足药物、化学、材料等领域的需求。

在有机小分子合成中,有机催化已经成为一种重要的策略。

有机催化是以小分子有机化合物为催化剂来促进有机反应的过程。

由于其反应温和、选择性高、催化剂稳定等优点,有机催化已成为有机合成中不可或缺的一部分。

目前,常用的有机催化剂有贵金属催化剂、过渡金属催化剂、有机小分子催化剂等。

有机催化剂的发展历程自从1956年美国化学家Noyori首次使用铱催化剂以来,有机催化剂的发展历程就历经了几十年的漫长过程。

在20世纪90年代,以Schrock反应和Grubbs反应为代表的贵金属催化剂和过渡金属催化剂逐渐流行起来。

贵金属催化剂和过渡金属催化剂的发展为有机催化打下了坚实的基础。

随着化学合成的不断发展和有机催化剂的稳定性、反应速度等性能的不断改善,有机小分子催化剂也逐渐成为近年来研究的焦点。

与贵金属催化剂和过渡金属催化剂不同的是,有机小分子催化剂具有低成本、易制备、可控性高、催化效率高等优点,因此受到了广泛关注。

有机小分子催化剂的研究进展有机小分子催化剂的研究进展很快。

在过去几年中,有机小分子催化剂已经在氧化还原反应、取代反应、加成反应等领域中得到了广泛的应用。

以下是几个有机小分子催化剂在不同反应中的具体应用示例:(1)吡啶催化剂在氧气氧化和还原反应中具有良好的催化效果。

有机合成中的手性催化构建手性分子的新策略

有机合成中的手性催化构建手性分子的新策略

有机合成中的手性催化构建手性分子的新策略随着化学合成的不断发展,有机合成中手性分子的合成变得越来越重要。

手性分子具有非对称性质,广泛应用于医药、农化、材料等领域。

而手性催化是一种有效的手性分子合成方法,其在有机合成中起到了至关重要的作用。

手性催化是指通过手性催化剂以及不对称反应中的手性转移,实现对反应物手性的控制。

通过手性催化反应,可以以高选择性和高产率构建手性分子。

在有机合成中,手性催化已经成为合成手性分子的重要策略之一。

近年来,研究人员不断推出新的手性催化构建手性分子的策略,以满足合成复杂手性分子的需求。

以下将介绍几个重要的手性催化策略。

1.不对称氢键催化不对称氢键催化是近年来发展较快的一种手性催化方法。

通过合理设计手性催化剂,可以实现对不对称反应物的高度选择性转化。

这种手性催化方法具有反应条件温和、立体选择性好等特点,广泛应用于手性分子的合成中。

2.金属催化手性反应金属催化手性反应是指通过配合物催化剂的金属中心实现对手性反应物的选择性转化。

金属催化手性反应具有反应条件温和、底物适用范围广等特点,广泛应用于手性骨架、手性环等手性分子的合成中。

3.有机小分子催化有机小分子催化是指通过有机小分子作为催化剂实现手性分子合成的方法。

这种手性催化方法具有反应条件简单、高催化活性、对空气和水稳定等特点,在手性分子的合成中具有广泛应用前景。

4.光催化手性反应光催化手性反应是通过光照的作用下实现手性分子的合成。

这种手性催化方法具有反应条件温和、对光照条件要求低等特点,可以实现对手性反应物的高选择性合成。

5.电催化手性反应电催化手性反应是指通过电流作用下实现手性分子的合成。

这种手性催化方法具有反应条件温和、对电流条件要求低等特点,可以实现对手性反应物的高选择性合成。

总之,手性催化构建手性分子的新策略在有机合成中发挥着重要作用。

通过不断研究和创新,可以提出更多高效、高选择性的手性催化方法,为合成复杂手性分子提供更多选择。

有机合成中的手性催化方法研究

有机合成中的手性催化方法研究

有机合成中的手性催化方法研究手性催化方法是有机合成中的一种重要策略,可以有效合成手性化合物。

在有机合成中,手性分子的合成具有广泛的应用,对于制药、农药、材料科学等领域具有重要意义。

本文将重点研究有机合成中的手性催化方法,探讨其原理和应用。

一、手性催化方法的基本原理手性催化方法是通过手性催化剂引导反应发生高度立体选择性的情况下进行的合成方法。

手性催化剂可以将底物有机分子与催化剂形成手性诱导的中间体,通过对该中间体进行一系列的转化反应,最终得到手性产物。

手性催化方法的基本原理可以分为两类:空间位阻和化学诱导。

空间位阻是指手性催化剂与底物之间的空间障碍效应,使得反应只能在特定的立体构型下进行,从而实现手性产物的合成。

化学诱导是通过手性催化剂与底物之间的相互作用,引发反应的立体选择性。

二、手性催化方法的分类手性催化方法可以根据催化剂的类型进行分类,包括金属有机催化、有机小分子催化和小分子模板催化等。

1. 金属有机催化金属有机催化是一种常用的手性催化方法。

金属有机催化剂通常是含有手性骨架的有机金属化合物,如手性金属螯合物。

它们可以与底物形成配位化合物,通过金属中心的催化作用促进反应的进行。

金属有机催化方法在不对称亲核取代、不对称羰基化反应等方面具有广泛的应用。

2. 有机小分子催化有机小分子催化是一种使用手性有机小分子作为催化剂的手性催化方法。

这类催化剂通常是通过简单的化学合成得到,具有较高的反应效率和选择性。

有机小分子催化方法在不对称氢化、不对称亲电取代等反应中表现出良好的催化活性。

3. 小分子模板催化小分子模板催化是一种基于手性非共价识别的手性催化方法。

催化剂通过与底物形成非共价相互作用,通过识别底物的手性信息,促使反应发生立体选择性。

小分子模板催化方法在不对称醇酸酯化反应、不对称氨基酸合成等方面具有重要应用价值。

三、手性催化方法的应用手性催化方法在有机合成中具有广泛的应用。

通过手性催化方法可以合成大量具有生物活性和工业应用价值的手性化合物。

炔醛法合成,—丁炔二醇催化剂的研究进展

炔醛法合成,—丁炔二醇催化剂的研究进展

炔醛法合成,—丁炔二醇催化剂的研究进展炔醛法合成—丁炔二醇是一种重要的有机合成方法,通过炔烃与醛的加成反应可以得到丁炔二醇。

该方法具有反应条件温和、原料易得、反应选择性高等优点,因此受到了广泛的关注。

催化剂则是促进反应进行的关键,不同的催化剂对反应的速度和选择性有着明显的影响。

本文将对炔醛法合成—丁炔二醇的催化剂的研究进展进行综述。

最早被报道用于炔醛法合成—丁炔二醇的催化剂是五羰基铬(Cr(CO)5)。

然而,五羰基铬由于其毒性和易分解的性质,使其应用受到了限制。

因此,研究人员开始寻找替代的催化剂。

目前,主要的研究工作集中在过渡金属催化剂和有机催化剂两个方向。

过渡金属催化剂是目前应用较为广泛的一类催化剂。

其中,铜催化剂被认为是最有效的催化剂之一。

有研究报道了几种铜催化剂的合成,包括五羰基铜(Cu(CO)5)、二氯二茂铜(Cu(Cp)2Cl2)和氯化四茂铜(Cu(Cp)4Cl2)等。

这些铜催化剂在炔醛法合成—丁炔二醇反应中具有良好的催化活性和选择性。

另一个重要的过渡金属催化剂是铑。

铑催化剂被证明在炔醛法合成—丁炔二醇反应中具有较高的活性和选择性。

其中,二(邻菲啰啉)二氯铑[Rh(Cl)(bpy)2]Cl是一种常用的铑催化剂。

研究表明,该催化剂能够有效催化炔醛与醛的加成反应,产率和选择性较高。

除了过渡金属催化剂外,有机催化剂也被研究者们广泛探讨。

有机催化剂不仅能够提高反应的速度和选择性,还能够减少对环境的污染。

催化剂的设计和调控对于有机催化剂的性能至关重要。

其中,有机小分子催化剂和手性有机催化剂是两个重要的研究方向。

有机小分子催化剂通常具有结构简单、易于合成和应用的优势。

近年来,一些有机小分子催化剂在炔醛法合成—丁炔二醇反应中取得了良好的效果。

例如,亲核催化剂三甲胺(Et3N)被证明可催化炔醛与醛的加成反应,产率较高。

此外,氨基酸和其衍生物等有机小分子催化剂也展示了良好的催化效果。

手性有机催化剂是一类具有手性结构的催化剂,具有在不可逆的反应条件下诱导手性选择性的能力。

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引言自从2000年以来,在Benjamin. List,Carlos F. Barbas III和David W. C. MacMillan 等人推动之下,有机催化(Organocatalysis)开始了伟大的复兴。

也就是从那时候开始我对这一领域产生了浓厚的兴趣,阅读了不少文献。

从本贴开始,将以回复的形式介绍有机催化领域的经典文献。

希望能对chem8er有点帮助。

本贴是为chem8而写,转贴请注明出处。

首先,罗列一些文献。

以下文献都是review,不是原始文献。

要想对此领域有深入的了解还是要读原始文献比较好。

专著两本:a) A. Berkessel, H. GrQger, Asymmetric Organocatalysis: From Biomimetic Concepts to Applications in Asymmetric Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2005; b)Enantioselective Organocatalysis (Ed.: P. I. Dalko) Wiley-VCH, Weinheim, 2007。

这两本书书籍中心都有。

专刊两期:Acc. Chem. Res. 2004. 37, 487-621;Chem. Rev. 2007, 107, 5413-5883。

每期大概十篇文章,包括了organcatalyst的各个分支。

零散的review很多,简单罗列一下,不是很全。

特别是专门介绍某一分支的review 没有列出,否则太多了。

a) P. I. Dalko, L. Moisan, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 3726-3748; b) E. R. Jarvo, S. J. Miller, Tetrahedron 2002, 58, 2481-2495; c) B. List, Tetrahedron 2002, 58, 5573-5590; d) P. I. Dalko, L. Moisan, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5138-5175; e) J. Seayad, B. List, Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 719-724; f) B. List, Chem. Commun. 2006, 819-824; g) M. Marigo, K. A. Jørgensen, Chem. Commun. 2006, 2001-2011; h) F. Cozzi, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 1367-1390; i) M. J. Gaunt, C. C. C.Johansson, A. McNally, N. T. V o, Drug Discovery Today 2007, 12, 8-27; j) R. M. de Figueiredo, M. Christmann, Eur. J. Org. Chem. 2007, 2575-2600; k) D. Enders, C. Grondal, M. R. M. HRttl, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1570-1581; l) A. Ting, S. E. Schaus, Eur. J. Org. Chem. 2007, 5797-5815;m) S. B. Tsogoeva, Eur. J. Org. Chem. 2007, 1701-1716; n) A. G. Doyle, E. N. Jacobsen, Chem. Rev. 2007, 107, 5713-5743; o) C. F. Barbas III, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 42-47; p) A. Dondoni, A. Massi, Angew.Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4638-4660。

由于本领域发展很快,新的文献层出不穷,需要不断跟踪。

介绍完文献,接下来简单介绍一下有机催化的各大分支。

以催化的机理划分,有机催化可以大致分为:a) enamine activation; 这一领域的大牛很多,像List,Barbas,Jorgensen等。

b) iminium activation; 这一领域主要以MacMillan马首是瞻。

c) SOMO activation;这一领域有MacMillan,Sibi等。

d) H-bonding activation; 这一领域又有很多的分支,以催化剂的结构划分,象thiourea (E. N. Jacobosen);Chiral Bronsted Acid (T. Akiyama,M. Terada);Oligopeptide (ScottMiller);Modified Cinchona Alkaloids (Li Deng)等等。

e) Chiral Phase-Transfer Catalyst activation;Keiji Maruoka做的工作做最多。

f) N-Heterocyclic Carbenes activation; 这一分支活跃的人也很多,D. Enders; K. Suzuki;Karl Scheidt; Jeffrey Bode; Rovis等等。

除了以上列举的,还有一些小的分支,象Denmark的Lewis Base;史一安的chiralKetone等等,不一一列举。

以上就作为文献讲解的开场白吧!有机催化经典文献讲解之烯胺活化(enamine activation)Proline-Catalyzed Direct Asymmetric Aldol Reactions.B. List, R. A. Lerner,C. F. Barbas III, J Am Chem Soc. 2000, 122, 2395.全文连接:/acs/journal ... i=10.1021/ja994280y主要作者简介Benjamin List received his PhD in 1997 from the University of Frankfurt with J. Mulzer in Germany. After postdoctoral studies at The Scripps Research Institute in La Jolla, CA in the laboratories of R. A. Lerner, he became an Assistant Professor there in 1999. In 2003, he moved to theMax-Planck-Institut für Kohlenforschung initially as an Associate Professor and since 2005 as the Director of the Department of Homogenous Catalysis. He also is an Honorary Professor at the University of Cologne. He has held a visiting Professorship at Gakushuin University, Tokyo, Japan in 2005.For group website, see:http://www.mpi-muelheim.mpg.de/k ... he/list/list_e.html2000年,List在JACS上发表了题为“Proline-Catalyzed Direct Asymmetric Aldol Reactions”的通讯,标志着有机催化复兴的开始。

文章很短,只有两页,但却是有机催化的最经典的著作之一。

Aldol缩合是形成 C-C最常用的方法之一。

多少年来,有机化学家一直在致力于发展不对称的Aldol缩合。

最经典的方法是以D. A. Evans为代表的辅基控制。

生物体内是由Aldolase催化的。

大部分的酶催化的反应都是有金属参与的,象Class II Aldolase有Zinc参与。

多年来,化学家们已经发展了很多种模拟Class II Aldolase 的不对称Aldol缩合,即是金属催化,配体控制的反应。

但生物体内还有一种Aldolase,Class I Aldolase,却是没有金属参与,是烯胺活化的机理。

这一类酶的人工模拟却没有报道。

所以作者就尝试着使用简单的二级胺来模拟复杂的酶。

作者选中脯氨酸(proline)进行了尝试,结果是令人兴奋的,取得了68%的收率,76%ee。

接着作者对催化剂进行了筛选,发现最便宜的脯氨酸几乎是最好的催化剂,不得感叹大自然的鬼斧神工,最简单就是最好的。

下面的是就简单了,扩展底物,作者只做了6个底物。

最后作者提出了机理,这一机理被普遍接受,并广泛采用。

值得注意的一点是,羧酸的氢与醛形成的氢键是不对称诱导的关键,这也为日后催化剂的改进指明了方向。

后来者对催化剂的改进很多都是合成脯氨酸衍生物,增强这根氢键,提高ee值的。

文章的结论部分,作者给出了脯氨酸作为催化剂的7大优点,除了最后一条,这几乎也是有机催化比金属催化优越的地方,先摘录如下。

(1) Proline is nontoxic, inexpensive, and readily available in both enantiomeric forms. (2) Thereactions do not require inert conditions and are run at room temperature.(3) No prior modification of the carbonyl substrates such as deprotonation or silylation is required. (4) The catalyst is water soluble and can be readily removed by aqueous extraction. (5) Potentially, the reactions may be run on an industrial scale. (6) This is the first example of a nonmetallic small-molecule catalyst for direct intermolecular asymmetric aldol reactions. (7) Proline most likely functions as a micro-aldolase with enamine formation as in the aldolase catalytic antibodies and natural class Ialdolases.为什么我一直都在说有机催化的“复兴”?其实烯胺对亲电试剂的进攻,Stork等人在大概五十年前就做了了深入的研究(Stork enamine synthesis)。

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