有机小分子催化剂

1.2 不对称Mannich反应
1.3 不对称Michael反应
1.4 不对称-胺氧化反应
JACS 2003, 125, 10808
1.5 羰基的直接-胺化反应
1.6 Baylis-Hillman反应
1.7 醛的分子内-烷基化反应
1.8 L-Proline类似物催化丙酮和对硝基苯甲醛的Aldol反应
L-Proline催化机理
过渡态
2、 L-Proline衍生物作为催化剂 尽管L-Proline的不对称催化反应取得了巨大的成功，但在某些方 面还存在局限性，如其溶解性低、催化剂负载量大、有限的催化反 应类型和底物范围。这些促进了科学家对L-Proline进行修饰，希望 设计出高活性、高立体选择性、使用范围更广泛的催化剂。 2.1 酰胺类催化剂
直到2000年，美国Scripps研究所的List等发现，L-Proline也能催化 分子间的Aldol反应，并得到了良好的收率和选择性。此后，有机小分子 催化剂开始得到各国化学家的重视，并在短短几年时间内便成为不对称 催化研究领域内的一个热点。
第二章、常见的小分子催化剂
1、 L-Proline及其类似物催化剂 L-Proline是最早发现的不对称有机小分子催化剂，其结构简单， 价格低廉，研究的也最为深入。迄今，L-Proline已被发现能够催化 许多反应，并且大部分反应能够得到理想的收率和立体选择性。所 催化的反应如下所示： 1.1 直接Aldol反应
4、手性联二萘酚有机磷酸催化剂 2004年，Akiyama和Terada分别在Angew和JACS上，独立地 报道了一类新的手性路易斯酸催化剂—手性有机磷酸，从而引起了 科学家的兴趣。该类催化剂有三个特点：一是其强的酸性；二是其 路易斯碱性，这两个特点使该催化剂具有路易斯酸碱特征，可以同 时激活亲核和亲电反应基质；三是分子上手性的联二萘酚单元保证 了不对称的传递。 4.1 催化Mannich-type 反应
JACS, 2006,
4.5 手性联二萘酸催化剂
5、 手性硫脲类催化剂
6、 金属有机化合物催化剂
6.1 以手性二胺为配体
配体
6.2 双恶唑啉配体
6.3 双金属催化剂
6.4 手性-酮亚胺催化剂
6.5 手性salen络合物催化剂
谢谢大家!
2.2 二胺类催化剂 除酰胺体系外，L-Proline衍生的二胺-质子酸体系也是一大类基 于对L-Proline羧基进行改造所得到的催化剂。二胺中的胺（多为三 级胺）被外加质子酸质子化后，起到了与L-Proline羧基类似的作用： 一方面加速烯胺中间体的形成，另一方面通过氢键作用来稳定过渡 态。
催化机理
2.3 小肽催化剂 基于L-Proline结构，2003年Reymond等首次报道了N-末端小肽 催化的不对称Aldol反应，同年，List等也报道了一系列肽催化的不 对称直接Aldol反应。上述工作为催化剂的设计提供了新颖的思路。
3、 MacMillan催化剂 2000年，MacMillan等首次报道了衍生于苯丙氨酸的手性咪唑啉 酮能高对映选择性的催化环戊二烯和不饱和醛发生的Diels-Alder反 应。
酶是人们熟悉的另一类手性催化剂，催化活性高、反应立体专一是其 最显著的特点。但由于酶的底物专一性太强，催化应用的范围很窄，而 且酶的稳定性差，产物的分离与纯化也有一定的困难，加之某些酶需要 辅酶或培养基，使酶的应用受到很大的限制。
与手性过渡金属催化剂及酶相比，最近几年发展起来的手性有机小分 子催化剂有着自己独特的优势，如不含过渡金属、容易制备、价格低廉、 反应条件温和、稳定性强、对环境友好等，因此，对该催化剂的研究越 来越受到科学家的瞩目。 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。
Angew. 2004, 43, 1566.;
JACS, 2004, 1Baidu Nhomakorabea6, 5356.
4.2 催化Imine-amidation 反应
JACS, 2005, 127, 15696.
4.3 催化Reductive-amination反应
JACS, 2006, 128, 84.
4.4 手性磷酸—抗衡手性阴离子催化剂
有机小分子催化剂在不对称合成中的应用
教 师：郭 炜 职 称：教 授，博士生导师
专 业：有机化学
单 位：山西大学化学化工学院
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。 不对称催化的关键在于手性催化剂。到目前为止，人们对手性过渡金 属催化剂的研究最为深入，其应用也最为广泛。但手性过渡金属催化剂 也存在一些缺点，如催化剂造价昂贵、反应条件苛刻、产生环境污染和 催化剂不易回收等。