手性和不对称催化问题研究毕业论文
有机化学中的手性催化剂应用于不对称合成
有机化学中的手性催化剂应用于不对称合成手性催化剂是有机合成中一种重要的工具，它们能够有效地促进不对称合成反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性化合物在药物、农药、香料等领域具有广泛的应用价值，因此手性催化剂的研究和应用一直备受关注。
手性催化剂的研究可以追溯到20世纪初，当时的研究主要集中在金属有机化合物的催化反应上。
然而，随着有机合成的发展和对手性化合物需求的增加，研究者们开始寻找新的手性催化剂，并发现了许多有效的有机催化剂。
不对称合成是有机合成中的一种重要反应类型，它能够合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂在不对称合成中起到了至关重要的作用。
它们能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂的应用范围非常广泛。
例如，铂族金属配合物是一类常用的手性催化剂。
它们能够催化氢化、氢甲酰化、氢化醛等反应，合成出具有高立体选择性的手性醇、醛等化合物。
此外，手性有机分子也被广泛应用于不对称合成中。
例如，手性配体能够与金属形成配位键，催化不对称氢化、不对称氧化等反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂的应用还可以拓展到不对称催化反应中。
不对称催化是一种能够合成具有高立体选择性的手性化合物的重要手段。
手性催化剂能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而合成出具有高立体选择性的手性化合物。
不对称催化反应广泛应用于有机合成中，例如，不对称氢化、不对称氧化、不对称亲核取代等反应。
手性催化剂的应用还可以拓展到不对称合成中的其他领域。
例如，手性催化剂可以应用于合成手性药物。
手性药物具有高立体选择性，能够更好地与生物体相互作用，因此具有更好的药效和更低的副作用。
手性催化剂能够选择性地合成出具有高立体选择性的手性药物，从而提高药物的疗效。
手性催化剂的应用在有机化学中具有重要的意义。
它们能够有效地促进不对称合成反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性化合物在药物、农药、香料等领域具有广泛的应用价值。
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。
不对称有机催化构筑手性γ-丁内酯
不对称有机催化构筑手性γ-丁内酯丁内酯结构单元存在于多种天然产物骨架中,同时也是生物活性分子中一类普遍而又重要的骨架,因此丁内酯的构筑一直是有机方法学和合成化学的重要课题。
在很多生物活性分子中,其生物活性与丁内酯的取代基和绝对构型都有着密切的关系,如何构筑手性的不同取代的丁内酯骨架,就有着非常重要的研究意义。
继酶催化和金属不对称催化之后,有机不对称催化在近十年来迅速崛起和发展,已经成为当前最热门的研究领域之一。
有机催化已不只是简单的测试反应和底物扩展；越来越多的化学工作者尝试将有机催化应用于有机合成中。
然而,在构筑手性丁内酯方面,不管是直接利用丁内酯反应还是间接构筑手性丁内酯骨架的报道都比较少,而利用有机催化构筑手性丁内酯的方法则更为鲜见。
本论文作者尝试利用不同的有机催化方法,构筑多取代的手性γ-丁内酯骨架。
在第三章中,作者利用不对称金鸡纳硫脲催化剂,实现了2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称的插烯Mukaiyama Aldol反应,一步构筑两个手性中心,生成羟基取代的手性丁内酯骨架,同时探讨了不同添加剂和取代基对反应的影响。
这是首次利用有机双氢键催化剂实现的2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称插烯Mukaiyama Aldol反应。
在温和条件下,该反应可以得到较高的产率(90%)、较好的区域选择性(9/1)和高的立体选择性(91%ee)。
利用此方法可构筑一系列不同取代的手性γ-丁内酯衍生物。
在第四章中,作者尝试了利用有机催化的Mannich和Michael反应构筑丁内酯衍生物,并尝试解决之前存在的一些底物限制性问题,虽然没有得到满意的结果,但其中的思路可供参考借鉴。
在第五章中,作者改变思路,不再使用价格较高的2-三甲基硅氧呋喃,而使用更加简单便宜的原料,并利用有机催化“一锅法”反应,构筑手性丁内酯骨架。
作者以丙酮酸酯和硝基烯烃为原料,利用手性环己二胺衍生的双官能硫脲催化剂,催化发生了一锅的Aldol-Lactonization-Michael反应,生成具有两个手性中心的丁内酯衍生物,其中有一个季碳手性中心。
手性配体的设计与不对称催化应用研究
手性配体的设计与不对称催化应用研究手性配体是有机合成中重要的工具之一，具有广泛的应用领域。
它们可以在不对称催化反应中作为催化剂，实现对手性产物的高立体选择性合成。
在有机化学领域，手性合成是一项具有挑战性和重要性的工作。
手性配体的设计与合成是该领域的关键课题之一。
手性配体的设计是在合成有机化合物中实现手性识别的关键先导步骤。
通过合理的设计和调整手性中心、配体骨架和功能团，可以有效地控制目标化合物的立体结构和反应活性。
近年来，许多具有高反应活性和立体选择性的手性配体被开发出来，并成功地应用于不对称催化反应。
在不对称合成中，金属配合物是常用的手性催化剂。
配体的选择直接影响催化反应的效率和产物的立体选择性。
常用的手性配体包括膦配体、氨基醇类配体和二腈类配体等。
这些配体具有不同的结构和功能，可以通过配体修饰和结构优化来实现对产物立体选择性的控制。
例如，磷配体是最常用的手性配体之一，广泛应用于羰基化合物的不对称氢化、烯烃的不对称还原、芳香化合物的不对称氢化等反应中。
通过合理设计和合成不同的磷配体结构，可以实现对目标产物的高立体选择性催化合成。
此外，还有许多其他的手性配体如硰胺配体、亚胺配体等也被广泛应用于不对称合成中。
手性配体的设计和合成不仅限于有机合成中，还广泛应用于药物研发和材料科学领域。
例如，手性配体在药物合成中可以控制药物分子的立体结构，从而调节药物的药效和生物利用度。
在胃肠道消化酶催化剂设计中，手性配体也起到了重要作用。
此外，手性配体还可以用于金属有机化学和超分子化学等领域。
随着化学合成方法的不断发展，手性配体的设计和合成也面临着新的挑战。
如何实现高立体选择性和高效催化反应是当前的研究方向之一。
同时，发展可重复使用的手性配体和探索新的手性识别方式也是未来的重点。
此外，与手性配体相关的理论和计算化学也是不对称催化研究中重要的补充。
总的来说，手性配体的设计与合成是实现有机合成中手性识别和不对称催化的重要一环。
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化论文素材
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化论文素材有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化在有机合成领域中，不对称催化反应是一项重要的研究领域。
通过引入手性配体，不对称催化反应能够有效地合成手性化合物，这对于药物合成、生命有机化学和天然产物合成等领域具有重要的意义。
本文将对不对称催化反应的机理进行解析并探讨优化的方法，以期为有机合成的发展提供一定的理论依据和实践指导。
一、不对称催化反应的基础理论不对称催化反应是通过手性催化剂引发的化学反应，其中催化剂能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而使得产物具有手性。
手性催化剂通常包括手性配体和金属离子两部分，手性配体与金属离子形成配位化合物，并与底物发生反应，通过过渡态中的高度不对称性，实现对产物手性的选择性控制。
不对称催化反应的基础原理有两个关键点：立体选择性和反应速率。
立体选择性是不对称催化反应的核心特点之一。
手性催化剂通过手性配体的选择，使得反应过程中形成的过渡态具有高度的不对称性，从而选择性地生成手性产物。
而对于非手性催化剂，则很难实现这种手性选择性。
反应速率是不对称催化反应的另一个重要考虑因素。
手性催化剂能够降低反应活化能，提高催化反应速率。
与非手性催化剂相比，手性催化剂能够在反应过程中形成稳定的中间体，从而降低反应能垒，加速反应进行。
二、不对称催化反应的机理解析不对称催化反应的机理解析是实现反应优化的基础。
通过探究反应速率、立体选择性和催化剂结构之间的关系，可以揭示反应中的分子间相互作用和转化过程，为探索更高效的催化剂和反应条件提供指导。
以一个典型的不对称催化反应为例，以不对称氢化为催化反应，催化剂为铑配位催化剂。
其机理如下：1. 底物与手性配体在铑金属离子的配位下形成配位化合物；2. 氢气与配位化合物发生反应，形成氢化中间体；3. 氢化中间体再次与底物反应，形成手性产物。
通过对不对称催化反应机理的解析，可以进一步探究反应过程中的关键步骤和限制因素，为优化催化体系和反应条件提供理论依据。
非对称催化和手性合成的研究和应用
非对称催化和手性合成的研究和应用非对称催化是一种重要的有机合成方法，它是将不对称催化剂加入反应体系中，促使反应发生的一种方法。
通俗地说，非对称催化即是用左右手不同的手套去操作手动工具。
非对称催化技术因其高效、高选择性和环保，已成为现代有机合成化学中最重要的研究领域之一。
而在非对称催化的基础上，手性合成技术的发展依 then迅速，取得了优异的成就。
一、非对称催化的发展历程非对称催化起源于20世纪60年代，当时的美国化学家基斯威特（William S. Knowles）和日本化学家野依良治（Ryoji Noyori）分别发现了镍质催化剂和银催化剂对于烯烃和酮化合物的不对称催化反应。
这一发现为非对称催化技术的发展奠定了基础。
1987年，野依良治等人发现了不对称催化剂的高催化效率，推动了非对称催化技术的广泛应用。
近年来，随着合成技术的不断发展，非对称催化技术的研究越来越深入，已广泛应用于药物合成、材料科学、化学生物学及两性荧光探针化学等领域。
二、非对称催化的基本原理非对称催化技术的关键在于催化剂的立体化学性质。
通常，催化剂由两部分组成，即基团和配体，配体的成分决定催化剂的立体化学性质。
在不对称催化中，立体异构体对于反应过程的速率和化学选择性均有显著的影响。
因此，在反应中只有对于立体异构体易于选择的某个立体异构体才能催化反应剩，称之为手性催化剂。
非对称催化的另一个重要原理是立体失活。
在反应中，由于反应物吸附到催化剂的某一面上，导致反应物只能在这一侧发生反应，从而使反应物在催化剂表面发生立体失活。
三、手性合成的发展历史手性合成是无机化合物、有机分子和生物体中重要的发展方向之一。
在手性化合物的制备中，非对称催化反应是最重要的手法之一，它与混合酸催化、酶催化等手法相得益彰，在应用上常常可以相互补充。
通过不断探索、发展和改进，科学家们开发出了多种具有各种不同选择性和高效的催化剂，手性合成技术得到迅速发展。
这个领域的里程碑是加那利群岛的诺贝尔化学家莫里斯·威廉森（Morris William Williamson）和埃德蒙·希哈德（Edmund H. Hirst）发现了化学反应的对称性质，从而引领了手性合成技术的发展。
神奇的手性现象与不对称催化
神奇的手性现象与不对称催化不知道大家有没有注意到生活中的一个有趣现象，就是无论你怎么摆姿势，都无法将自己的左手和右手重合。
而当你拿一面镜子时就会发现，左手在镜子里的像刚好跟你的右手重合。
我们把这种有趣的现象就叫做手性，即一个物体不能跟自己的镜像重合，我们就说这个物体具有手性。
在自然界中手性现象广泛存在。
例如喇叭花的缠绕方向是手性的，把右旋的喇叭花强行左旋缠绕，它也会自动恢复右旋；动物中的海螺同样是右旋世家，出现左旋海螺的概率是百万分之一；同样，组成我们生命体基本单位的氨基酸同样具有手性，除了极少数生物体内存在右旋氨基酸外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸；另外供给人体能量的葡萄糖都是右旋的，绝大多数生物遗传的物质基础DNA也是以右旋方式相互缠绕成的双螺旋结构等等许多例子，由此可见手性是许多物体的一项重要特点。
在化学领域中，手性现象同样广泛存在，而有机分子的手性通常是由不对称碳引起的。
在一个有机分子中，碳原子通过共价键能与四个其它原子或基团相连。
当相连的四个原子或基团互不相同时，就会产生手性，我们称该有机分子为手性分子。
两个互为镜像的手性分子构成一对对映异构体。
互为对映异构体两个手性分子在原子组成上完全一致，许多宏观物理性质如熔点、沸点、溶解性等，甚至许多微观化学反应性能也完全相同。
我们通常是通过手性分子的光学特征对其识别。
例如，如果手性分子所配成的溶液能使平面偏振光按顺时针方向旋转，我们称这个对映体为右旋体，记作（+）或者D；相反能使平面偏振光按逆时针方向旋转的对映体，称之为左旋体，记作（-）或者L。
当等量的对映体分子混合在一起时，不会引起平面偏振光的旋转，我们称之为外消旋体。
手性分子的右旋体和左旋体在生物体内的生理生化性质有时差不多，有时却差别极大。
上世纪60年代前后，很多妊娠妇女通过服用沙利度胺（Thalidomide，反应停）来镇痛和止咳，治疗效果很好。
但是随即而来的是，不少妇女生下的婴儿都是短肢畸形的怪胎。
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。
手性配体在不对称催化反应中的应用研究
手性配体在不对称催化反应中的应用研究近年来，手性催化剂在有机合成中的应用得到了广泛关注。
手性配体作为手性催化剂的重要组成部分，对于催化反应的立体选择性具有重要作用。
本文将探讨手性配体在不对称催化反应中的应用研究，并探究其在有机合成中的发展前景。
首先，我们来了解一下手性配体的概念。
手性配体是具有手性的有机分子，其与金属离子形成的络合物具有良好的立体选择性，可以被用于不对称催化反应中。
手性配体的选择对于催化反应的不对称性质具有至关重要的影响。
现在，让我们一起了解一下手性配体在不对称催化反应中的主要应用。
首先，手性配体在不对称氢化反应中的应用研究备受瞩目。
不对称氢化反应是一种重要的不对称还原反应，可以将不对称的亚甲基和芳基酮还原为相应的手性醇和芳基醇。
研究表明，手性配体与催化剂形成的络合物对于反应具有良好的催化活性和立体选择性。
例如，Rh和Ru催化剂配以手性二膦配体，在不对称氢化反应中展现出了良好的催化效果。
这些研究为手性配体在不对称氢化反应中的应用提供了新的思路。
其次，手性配体还在不对称亲核取代反应中发挥着重要的作用。
不对称亲核取代反应是一种重要的有机合成方法，可以实现对手性中心的不对称构建。
手性配体与金属催化剂形成配位键后，可以通过酸碱反应、过渡态稳定等方式实现对底物的立体选择性控制。
这种方法不仅可以合成具有药理活性的手性化合物，还可以实现手性药物的不对称制备，具有重要的研究意义和应用价值。
例如，含有手性氨基磷配体的钌和钯催化剂在不对称亲核取代反应中取得了良好的催化效果。
通过这些研究，我们可以看到手性配体在不对称亲核取代反应中的广泛应用前景。
再次，手性配体在不对称C-C键形成反应中的应用也有不断的突破。
不对称C-C键形成反应是有机合成中的关键环节之一，可以实现复杂分子的高效合成。
手性配体作为催化剂的一部分，对于反应的立体选择性影响重大。
研究发现，手性配体可以通过控制催化剂的选择性、控制催化反应机理等方式，实现对不对称C-C键形成反应的高立体选择性。
有机立体化学论文
手性磷酸催化剂在不对称合成中的应用不对称催化在现代有机化学和化学工业合成中的地位举足轻重，是当今化学发展中最为活跃的领域之一。
寻求高效的催化剂一直是有机化学家们努力的方向。
金属络合物催化剂的发展解决了许多不对称合成中的难题，成为有机反应催化剂的主流。
但是金属络合物大多不容易制备，反应所需条件通常比较苛刻，成本也普遍较高，本身又比较容易造成环境污染。
寻求新的催化剂一直是不对称合成领域的研究重点，有机小分子与高污染、难制备、高成本的金属络合催化剂相比更加稳定、毒性低、容易制备，催化的反应大多有很高的产率和对映选择性，逐渐成为研究的又一热门领域。
手性磷酸近年来兴起的新型手性催化剂，能催化许多金属络合物催化剂和其他有机催化剂所无法催化的反应。
而且相比其他的有机催化剂，手性磷酸对底物结构的依赖性更小，反应适用的范围更广，更以其较高的催化活性和对映选择性成为关注的热点。
1．Mannich类型反应Gong小组用手性磷酸和催化三组分反应，仅用0.5-2％的催化剂“一锅法”三组分合成了anti-β-氨基酮衍生物ee值可达98％，dr值达98：2。
但该反应的不足是环状酮底物可得到较优秀的对映选择性,链状酮相对较差,这可能是由于环状酮具有更大的空间位阻的原因。
Akiyama等报道了手性磷酸催化的邻羟基苯亚胺与呋喃衍生物间的Mannich型反应，也得到了较好的立体选择性和优异的反式非对映选择性(Eq．20)．实验还发现6，6’．位上的不同的取代基对催化剂的催化活性也有显著影响，当X为碘时，对映选择性最好．Yamanaka M等人通过化学计算研究了手性磷酸催化的Mannich反应可能的机理【1】Guo Q.X，Uu H，Gong L Z，Z．Chiral BronsteA Acid-Catalyzed Direct Asymmetric Mannich Reaction．J．Am．Chem．Soc．，2007，129：3790一3791【2】Aldyama T，Honma Y，Itoh J，Fuehibe K，Adv．Symth．Catal．2008，350，399．【3】Yamanaka M，Itoh J，Akiyama T，eta1．J．Am．Chem．Soc．，2007，129：6756—67。
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化研究进展论文素材
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化研究进展论文素材近年来，不对称催化反应在有机合成领域中得到了广泛的应用。
不对称催化反应是指通过催化剂的作用，在化学反应中实现对手性的选择，从而使手性化合物得到高产率和高对映选择性的合成方法。
本文将对有机合成中的不对称催化反应的机理进行解析，并探讨其优化研究的进展。
1. 引言最近几十年，不对称催化反应在有机合成领域中取得了巨大的进展。
不对称催化反应相比于传统的反应方法具有更高的效率和选择性。
它在药物合成、天然产物合成、材料合成等领域中扮演着重要的角色。
然而，具体的反应机理还存在许多未知之处，因此对不对称催化反应的研究和优化显得尤为重要。
2. 不对称催化反应的机理解析不对称催化反应的机理解析包括两个方面，即催化剂的选择和反应机制的解析。
对于催化剂的选择，研究人员通常会考虑催化剂的手性性质、结构和催化活性。
手性催化剂的选择直接影响到反应的立体选择性和产率。
因此，合理选择手性催化剂对于实现高产率和高对映选择性的合成具有重要意义。
而对于不对称催化反应机制的解析，则需要研究人员通过实验证据和理论计算方法相结合，确定反应中键的形成和断裂步骤，以及立体选择性的形成机制。
目前，许多技术，如动力学研究、X射线衍射、核磁共振等，都被广泛应用于不对称催化反应的机理解析研究中。
3. 不对称催化反应机理优化的研究进展不对称催化反应机理的优化研究不仅可以提高反应的效率和选择性，还可以拓展反应的底物适用范围和提高产率。
目前，研究人员主要从以下几个方面进行优化研究：3.1 催化剂的设计和合成改进和设计新的手性催化剂是优化不对称催化反应机理的重要方法之一。
通过合理设计手性催化剂的结构，可以提高催化剂的活性和立体选择性，从而实现对手性合成的高效率控制。
3.2 底物结构的优化优化底物结构可以提高反应的效率和产率。
研究人员通过改变底物的结构，调节反应过渡态的能垒，从而提高反应的速率和产率。
此外，底物的结构优化还可以影响反应的立体选择性，实现对手性产物的高选择性合成。
不对称催化反应中手性配体的设计与应用研究
不对称催化反应中手性配体的设计与应用研究引言化学反应中的对称性是一个重要的概念，对于合成化学家来说，不对称催化反应是一种旨在获取手性化合物的重要工具。
在不对称催化反应中，手性配体起着至关重要的作用。
本文将探讨手性配体的设计与应用研究在不对称催化反应中的关键作用。
配体设计的原则在不对称催化反应中，手性配体是实现高选择性合成手性化合物的关键。
配体通过与催化剂形成配位键来影响催化剂的立体结构，从而实现对催化剂的立体和反应的立体选择性的控制。
因此，合理设计手性配体是实现高效不对称催化反应的前提。
手性配体的设计原则包括选择合适的手性中心，合理安排手性基团以及控制配体的构象。
首先，选择适当的手性中心对于设计手性配体非常重要。
手性中心的选择应考虑到反应底物和催化剂之间的相互作用，例如氢键、范德华力等。
此外，手性中心的位置和数量也应该得到充分的考虑，以提高手性诱导效应。
其次，合理安排手性基团有助于增强手性诱导效应。
手性配体通常包含特定的手性基团，例如氨基醇、磷酸盐等。
这些手性基团能够通过与底物、催化剂或溶剂的相互作用来传递手性信息，从而影响反应的立体选择性。
最后，控制配体的构象对于不对称催化反应的成功进行是至关重要的。
分子构象的改变可以改变配体的立体特异性，从而影响催化反应的立体选择性。
通过控制配体构象，可以改变配体与催化剂之间的相互作用方式，提高催化反应的效率和选择性。
手性配体的应用研究通过合理设计手性配体，可以实现对各种不对称催化反应的高选择性控制。
下面将介绍几种常见的不对称催化反应及其手性配体的应用。
1. 环加成反应环加成反应是一种有机合成中常用的重要反应。
通过合适的不对称催化剂和手性配体的设计，可以将环加成反应转化为不对称合成手性环化合物的有效工具。
例如，以质子或金属催化剂为基础的烯烃环加成反应常需要配体的辅助。
通过合理设计和调整配体结构，可以实现对手性环合物的高选择性合成。
2. 羟基化反应在合成中，羟基化反应是一类重要的转化。
有机合成中的不对称催化反应机理论文素材
有机合成中的不对称催化反应机理论文素材不对称催化反应广泛应用于有机合成中，具有重要的地位和意义。
本文旨在探讨不对称催化反应的机理，并提供相关的素材供论文写作使用。
一、不对称催化反应的概述不对称催化反应是指通过催化剂使反应分子的立体构型发生改变，生成具有手性的产物。
它在有机合成中起着至关重要的作用，广泛应用于药物合成、天然产物合成等领域。
不对称催化反应的研究有助于开发高效的合成方法，提高化学品的产率和选择性。
二、不对称催化反应的机理1. 手性催化剂的作用原理不对称催化反应中的手性催化剂起着关键作用。
手性催化剂分子结构中的手性中心与底物发生相互作用，通过键的形成和断裂，促使底物在立体结构上发生改变。
常用的手性催化剂有金属配合物、有机小分子和酶等。
2. 催化循环过程不对称催化反应通常经历催化循环过程，其中包括底物结合、催化反应、产物释放和再生等步骤。
这些步骤中的键的形成和断裂均可发生立体选择性。
3. 基于催化剂的控制不对称催化反应的机理与催化剂的结构密切相关。
通过合理设计催化剂的结构，可以调控反应的立体选择性和效率。
例如，引入手性配体、调整配体的取代基或空间构型等手段，可以改变催化剂的活性和选择性。
三、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中具有广泛的应用。
通过合成手性化合物，可以制备出具有高活性和低毒性的药物，为药物研发提供了重要的手段。
2. 天然产物合成不对称催化反应在天然产物合成中也发挥着重要的作用。
许多天然产物含有手性结构，通过不对称催化反应，可以有效地合成具有天然活性的分子，用于药物和农药等的开发。
3. 反应工艺的改进不对称催化反应的发展也推动了反应工艺的改进。
与传统的合成方法相比，不对称催化反应能够提高反应的选择性和产率，减少副产物的生成，降低环境污染。
四、不对称催化反应的挑战和前景不对称催化反应面临着一些挑战，如底物的范围限制、催化剂的稳定性和活性等。
未来的研究方向可以集中在提高催化剂的效率和选择性，拓宽适用底物的范围，加速催化剂的开发周期。
非对称催化合成和手性理论的研究
非对称催化合成和手性理论的研究手性是指分子具有左右对称性，因此左右手之间的手性在科学研究中扮演着重要的角色。
在化学领域中，手性被广泛应用于药物、化学品、材料等领域的研究，因为手性决定着分子的性质和活性。
非对称催化合成是一种通过催化剂作用于反应物形成手性产物的反应，非常适合于手性产物制备。
本文将深入剖析非对称催化合成和手性理论的研究。
一、催化剂在非对称催化合成中，催化剂是至关重要的。
催化剂能够促进反应的速率，控制化学反应的选择性和手性。
目前，广泛应用的催化剂包括手性配体、酶类、金属有机骨架（MOL）等。
其中，手性配体催化被认为是最有效的催化方法之一。
手性配体催化通过影响反应物分子的手性结构来控制反应的选择性和手性产物的形成。
配体通常是手性分子，具有左右对称性，可以与金属离子形成配位络合物。
金属离子配合了手性配体之后，其活性中心具有一定的不对称性，从而可以控制选择性和手性。
例如，鲁氏催化剂（RuPhos）是一种广泛应用的手性催化剂，由二苯基胺配体与钌离子配合而成。
通过鲁氏催化剂的作用，不对称C-C键形成方法得到了广泛的应用，成为非对称催化合成的典型方法之一。
二、手性化学的理论基础手性化学理论是研究手性分子如何相互作用的一门学科。
根据手性分子之间的相互作用可以分为对映异构体间的相互作用（光学活性能够旋转线偏振光的现象）和对称异构体间的相互作用（只能旋转平面偏振）手性对应着非中心对称，也就是说，手性分子的左右部分并不完全对称。
因此，手性分子之间的相互作用受到多种因素的影响，包括空间位阻、电荷、键能和极性等。
在实施非对称催化合成的过程中，也需要考虑手性分子之间的相互作用。
例如，需要避免反应路径上的不对称因素，防止产生对映异构体的混合物。
三、应用非对称催化合成在化学领域中具有广泛的应用。
其中，应用最广的领域为制药和材料科学。
制药化学：手性化合物在制药领域的应用非常广泛，因为手性决定了分子的活性和选择性。
然而，很多药物分子都是手性的，而且手性异构体的性质及其药效差异非常大。
有机化学中的不对称催化：探索新型手性催化剂的设计与合成,实现高效、高选择性的不对称反应
有机化学中的不对称催化：探索新型手性催化剂的设计与合成，实现高效、高选择性的不对称反应摘要不对称催化是有机合成领域的重要研究方向，其目标是利用手性催化剂实现高效、高选择性的不对称反应，从而获得具有光学活性的化合物。
本文深入探讨了新型手性催化剂的设计与合成策略，重点关注其在不对称催化反应中的应用。
通过分析手性催化剂的结构特点、催化机理以及在药物合成、天然产物合成等领域的应用，本文旨在展示不对称催化在有机合成中的重要价值，并展望其未来发展趋势。
引言手性是自然界中普遍存在的现象，许多生物分子都具有手性。
手性化合物在医药、农药、香料等领域具有广泛应用，但通常只有一种对映异构体具有所需的生物活性。
因此，发展高效、高选择性的不对称合成方法具有重要意义。
不对称催化是一种利用手性催化剂实现不对称合成的有效方法，其具有反应条件温和、原子经济性高、环境友好等优点，已成为有机合成领域的研究热点。
手性催化剂的设计与合成手性催化剂的设计与合成是实现不对称催化的关键。
目前，手性催化剂主要分为金属配合物催化剂和有机小分子催化剂两大类。
1. 金属配合物催化剂：金属配合物催化剂通常由过渡金属中心和手性配体组成。
手性配体通过与金属中心配位，形成具有手性环境的催化活性中心，从而实现不对称诱导。
常用的手性配体包括手性膦配体、手性胺配体、手性亚胺配体等。
2. 有机小分子催化剂：有机小分子催化剂通常由手性胺、手性醇、手性氨基酸等天然或人工合成的有机分子构成。
有机小分子催化剂具有结构简单、易于合成、环境友好等优点，近年来受到广泛关注。
新型手性催化剂的设计与合成策略主要包括：•模块化设计：将手性催化剂分解为不同的模块，如手性骨架、活性中心、识别基团等，通过模块组合和优化，实现对催化剂性能的调控。
•组合化学：利用组合化学方法快速合成大量结构多样化的手性催化剂，通过高通量筛选，发现具有高活性和高选择性的催化剂。
•计算机辅助设计：利用计算机模拟技术，预测手性催化剂的结构和催化性能，指导催化剂的设计与合成。
有机合成中的不对称催化反应论文素材
有机合成中的不对称催化反应论文素材有机合成中的不对称催化反应在化学合成领域，不对称催化反应是一种重要的方法，可以有效合成具有手性结构的有机化合物。
手性分子是自然界中存在的重要生物分子，因此对称合成手性有机分子对于药物、农药以及其他化学品的研发具有重要意义。
本篇论文将探讨有机合成中的不对称催化反应，包括原理、应用以及一些相关的例子。
不对称催化反应是利用手性催化剂催化的化学反应。
催化剂的手性结构会影响反应的立体选择性，使得反应生成手性产物。
根据催化剂的性质，不对称催化反应可以分为金属催化和有机催化两类。
金属催化是利用金属离子、金属配合物或者金属表面作为催化剂进行的反应。
催化剂上的金属离子或者金属配合物通过与底物分子形成配位键，引发反应的进行。
典型的金属催化反应包括Suzuki反应、Heck反应和Stille反应等。
以Suzuki反应为例，其利用钯催化剂催化芳基键与烯丙基键的偶联反应，生成具有手性结构的产物。
有机催化是利用以有机分子为基础的催化剂进行的反应。
有机催化剂具有较小的分子量和较高的反应活性，对于生物体系友好且易于合成。
其中，手性有机催化剂常常通过氢键或者其他非共价作用与底物分子进行手性识别，实现立体选择性。
典型的有机催化反应包括不对称负氧化、不对称氨基酸催化以及不对称环加成反应等。
以不对称负氧化为例，其利用具有手性酮催化剂催化亲核试剂与底物的氧化反应，生成手性醇产物。
不对称催化反应在有机合成中的应用广泛，可以合成各种具有手性结构的有机化合物。
手性化合物在医药领域具有重要意义，可以增强药物的活性和选择性，减少不良反应的发生。
因此，不对称催化反应在药物研发中发挥着重要的作用。
例如，利用不对称催化反应可以合成多种手性药物分子，如多肽类药物，β-阻滞剂等。
同时，不对称催化反应也为合成高附加值化合物提供了有效手段。
以手性酮催化剂为例，通过不对称氢化反应可以合成具有手性醇结构的化合物，这些化合物广泛应用于医药和香料领域。
手性伯胺催化的不对称逆Aldol反应及其相关反应研究
南开大学博士学位论文手性伯胺催化的不对称逆-Aldol反应及其相关反应研究姓名：***申请学位级别：博士专业：有机化学指导教师：程津培；罗三中201105摘要摘要不对称灿ｄｏｌ反应是最重要的立体选择性地生成Ｃ．Ｃ键的反应之一，在天然产物和药物分子合成中具有广泛的应用。
在自然界中，ａｌｄｏｌａｓｅ酶可以高效地催化直接Ａｌｄｏｌ反应。
相关机理研究表明，其中Ｉ型ａｌｄｏｌａｓｅ利用赖氨酸残基的伯胺基团作为催化活性单元催化Ａｌｄｏｌ反应。
我们课题组发现基于手性环己二胺骨架的手性伯胺．叔胺协同布朗斯特酸在功能上可以很好地模拟Ｉ型ａｌｄｏｌａｓｅ酶，高度立体选择性地实现了一系列底物的不对称直接Ａｌｄｏｌ反应。
众所周知，Ａｌｄｏｌ反应具有可逆性，然而，化学催化的立体选择性的逆．Ａｌｄｏｌ反应却很少有人研究。
本文在前人的研究工作基础之上，围绕伯胺催化的逆．Ａｌｄｏｌ及其相关反应开展研究，主要研究成果包括以下几个方面的内容：（１）我们发现伯胺．叔胺协同布朗斯特酸可以高度立体选择性地催化逆．Ａｌｄｏｌ反应，首次实现了有机小分子催化的不对称逆．Ａｌｄｏｌ反应，实现了对Ｃ．ｃ键的立体选择性切断，可以对消旋ａｌｄｏｌ进行有效动力学拆分。
（２）实现了直接Ａｌｄｏｌ反应中挑战性底物ａｌｄｏｌ的对映选择性合成。
例如，通常富电子芳香醛在直接Ａｌｄｏｌ反应中非常惰性，它与环己酮的消旋ａｎｔｉ．ａｌｄｏｌ可以很好地利用逆－Ａｌｄｏｌ反应进行动力学拆分，最高可以达到９９／１的ａｎｔｉ／ｓｙｎ和９９％ｅｅ，动力学拆分系数（ｓ）高达１１５。
类似的，环己酮的ｓｙｎ．ａｌｄｏｌ进行动力学拆分，最高可以达到９９／１的ｓｙｎ／ａｎｔｉ和９８％ｅｅ的对映选择性，Ｊ一般大于２０。
通过这种方法可以用两个不同构型催化剂实现环己酮与芳香醛ａｌｄｏｌ反应的全部四个异构体的光学纯合成。
手性伯胺还可以催化消旋叔．ａｌｄｏｌ的逆．Ａｌｄｏｌ反应，进行动力学拆分最高可以达到８７％ｅｅ，ｓ只有２左右。
不对称催化制备手性药物的研究及应用
不对称催化制备手性药物的研究及应用手性药物是治疗疾病的重要药物之一，它们具有具有对称性的立体异构体，其中至少存在一个手性中心。
手性药物的药效、代谢以及副作用往往会因为它们的对映异构体而产生差异。
因此，对手性药物的合成制备研究具有重要意义。
在手性药物制备中，不对称催化成为目前最为有效的制备手性药物的手段之一。
一、不对称催化的概念与分类不对称催化是指在反应体系中加入具有手性催化剂促进对映异构体产率不同的催化反应。
不对称催化可以被分为金属催化和非金属催化两类。
金属催化是通过一系列匹配的金属离子和手性配体组成复杂体系，使得金属催化剂得到对映异构体产率不同的结果。
非金属催化则主要依靠有机小分子催化剂，通过空间位阻等效应催化反应进行不对称反应，实现对手性药物的制备。
二、不对称催化在手性药物制备中的应用1. 脯氨酸和异亮氨酸的不对称合成脯氨酸和异亮氨酸是人体必需氨基酸，被广泛使用在医药和日用化工等行业。
对于脯氨酸和异亮氨酸的不对称合成，钯催化在手性Cbz谷氨酰胺上(DmsL)与戊烯的羰基重排反应中，将不对称催化转化为了一种非对称环合成方法，成功合成了手性脯氨酸和异亮氨酸类似物。
2. 不对称羟醛合成不对称羟醛的制备是合成手性化合物的一种重要方式。
其一般是通过催化剂诱导的不对称重排反应或不对称醛缩合反应性（如错合反应）形成。
在不对称羟醛合成中，黄教授组提出的新的手性罗丹明催化剂分子是根据原子转移催化（ATC）理论设计的，在非常优异的对映选择性和接受性下，优化反应条件使得合成产率提高到80%以上。
三、不对称催化面临的挑战尽管不对称催化可以推动手性药物制备的进步，但这项技术还是面临着一些挑战。
1. 反应缺陷不对称催化由于催化剂选择性差，容易受到其他反应物影响，导致反应失效。
2. 催化剂的研究尽管已经有许多有效的催化剂，但因催化剂选择性有限或副反应严重，仍需要更有效、更选择性的催化剂。
3. 抗酸碱性钯催化剂在反应中很容易受到酸碱催化剂的影响，进而导致催化剂失去活性，因此需要选择稳定的催化剂或优化反应条件，来提高催化剂的抗酸碱性。
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。
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手性和不对称催化问题研究毕业论文第一章文献综述1.1引言1.1.1手性和不对称催化手性chirality是指某些物质分子与其镜像虽然像左手、右手一样相似，但是不能重叠的特征。
手性化合物在医药、食品、农药、香料、材料科学等领域中有着重要应用。
生物体的重要分子(如DNA、蛋白质等)都是有手性的，体酶催化的反应都是立体专一性反应。
而不同对映体的药物分子，有可能药效功能也不一样，例如左旋吗啡有明显的镇痛药效，右旋吗啡却没有；奥沙西泮右旋体的活性和毒性比左旋体强；右旋佐匹克隆药效好，左旋佐匹克隆则毒副作用相对较强[1]；左旋的（S）-奥美拉唑比消旋体具有更好的临床治疗效果等等[2]。
因而，1992年3月美国FDA颁布的手性药物指导原则，含手性因素的化学药物必须被说明两个对映体在体的不同生理活性、药理作用、代谢过程和药物动力学情况[3]。
因此，手性对于自然界和人类具有十分重要的意义[4]。
不对称催化(asymmetric catalysis)是利用手性催化剂催化化学反应，使非手性的底物分子生成手性化合物的方法。
不对称合成尤其是不对称催化合成已毫无疑义地成为现今获得手性化合物最重要的途径。
因此，2001的诺贝尔奖授予了不对称催化技术的开发与应用[5]。
1.1.2有机小分子催化剂德国化学家Langenback于1932年提出了“organocatalys t”的概念[6]。
不对称有机催化(asymmetric organocatalysis)是指通过加入不含金属的亚化学计量的有机化合物来催化不对称化学反应的进行[7]。
与金属有机催化剂不同，有机小分子催化剂是一类不含金属离子或金属离子不参与催化循环的有机化合物，分子中一般含有氮、磷等富电子中心或氨基、羟基等活性官能团，能与反应物通过化学键、氢键、静电或德华力等作用形成活化中间体或过渡态[8-11]，同时利用本身的结构因素来控制产物的立体选择性。
早在1904年，Marckwald[12]等报道了首例有机小分子催化的不对称反应，即用番木鳖碱不对称催化的丙二酸脱羧，得到了具有10%ee值的产物。
虽然有机分子很早就被用来作催化剂，但是不对称有机小分子催化在最近十年才不断发展起来并引起人们的关注。
手性过渡金属催化剂催化价格昂贵，易产生污染，催化剂难回收，稳定性差。
相比于金属催化剂，有机小分子催化剂具有容易制备、反应条件温和、稳定性好等优点。
不对称有机小分子催化剂的研究发展已成为当代有机化学中最有挑战性和研究价值的领域之一[13-15]。
最近几年发展了很多有机小分子催化剂，包括脯氨酸及其衍生物、其它氨基酸和短肽、金鸡纳生物碱、联萘类化合物、卡宾以及TADDOL衍生物等[16-23]。
可以催化不对称羟醛缩合反应、不对称Mannich反应、不对称Diels-Alder反应及不对称Michael反应等许多不同的反应[16-19]。
其中金鸡纳生物碱及其衍生物具有特殊的刚性结构以及不对称氨基醇边链，是生物碱不对称有机催化剂中的典型代表，是多功能的的有机催化剂，在不对称合成领域，尤其是作为有机小分子催化剂，表现出了良好的催化效果[24-25]。
1.2 金鸡纳生物碱有机催化的不对称Michael反应Michael加成反应是最重要的的构建碳-碳键的途径之一。
通过Michael反应能合成多种官能团化的碳骨架[26-27]，在药物合成化学和有机化学中具有重要意义。
近年来，有机催化的不对称Michael加成，尤其是金鸡纳生物碱及其衍生物催化的不对称Michael加成反应的催化效率、底物围和应用都有了较大进展[23-25, 27]。
早期以金鸡纳生物碱作为手性有机催化剂的反应被报道以后[28-30]，它们在有机合成化学中的有机催化作用并未得到了广泛关注。
Wynberg和Helder[31-33]在一些β-酮酯对甲基乙烯基酮的加成反应中使用了奎宁作为催化剂，然而反应的对映选择性未经测定。
而2000年，List和MacMillan的文章报道以后[16,34]，有机催化作为催化领域的分支才开始复兴，由此也引起了研究金鸡纳生物碱类有机催化剂的高潮。
经过发展，金鸡纳生物碱及其衍生物已经被认为是不对称Michael反应中高效率的双功能有机催化剂[35]。
除了可以得到优异的化学产率和对映选择性外，其作为无金属催化反应，在实际操作中具有众多优点：例如温和的反应条件、不对空气和水分敏感等等。
金鸡纳生物碱类化合物含有通过C-9立体中心连接起来的一个喹啉结构和一个取代的奎宁环。
四种天然金鸡纳生物碱都包含5个手性中心，奎宁(1)和奎尼啶(2)，或者辛可尼啶(3)和辛可宁(4)的差向异构体，差别仅在于C-8和C-9位构型的不同(图 1.1)。
1 R= OMe, quinine(QN) 3 R= H, cinchonidine(CD)2 R= OMe, quinidine(QD) 4 R= H, cinchonine(CN)图 1.1奎宁(1)和奎尼啶(2)，或者辛可尼啶(3)和辛可宁(4)由于它们具有多个手性中心、独特的构型构象、亲水性基团和电子效应等精细结构特征，使得它们在不对称有机催化的应用中具有广阔的前景。
不对称有机催化的活性位点主要位于这些分子的N-C(8)-C(9)-O部位上[36](图 1.2)。
因此，金鸡纳生物碱骨架化合物被公认为现今最具优势结构的有机小分子催化剂之一，可以有效地以高立体选择性地催化许多类型的不对称有机反应。
NRHO NR= OMe;H;OHH-Bond donor or acid ; Metal coordination1) Metal binding ability 2) Hydrogen acceptor 3) Nucleophilic catalyst 4) N-Alkylation: chiral PTC图 1.21.2.1. 天然金鸡纳生物碱及其醚、酯衍生物天然金鸡纳生物碱是Pelletier 和Caventou 首次从金鸡纳树皮中分离得到的。
此类天然产物包括奎宁、奎尼啶、辛可宁、辛可尼啶、二氢奎宁和二氢奎尼啶等。
由于每年大约可有700吨金鸡纳生物碱从金鸡纳树提取得到，并有一半用于食品医药工业，因此人们容易获得此类生物碱。
含有6’-羟基喹啉环的Cuperine 等金鸡纳生物碱容易从奎宁和奎尼啶脱去甲基而分别获得。
天然金鸡纳生物碱已经作为手性有机催化剂广泛地用于不对称合成，尤其对于不对称Michael 加成反应的研究和应用。
1.2.1.1 α,β-不饱和羰基化合物的Michael 加成α,β-不饱和羰基化合物包括α,β-不饱和酮、α,β-不饱和醛、β,γ-不饱和γ-酮酯、α-取代的α-氰基酸酯等等。
Wynberg 及其合作者的研究结果首次表明，Michael 反应中使用的天然金鸡纳生物碱如奎宁等可以作为同时活化亲核试剂和亲电试剂的双功能有机催化剂，反应有87%的产率和76%的ee 值[30](图 1.3)。
CO 2CH 3H COCH 3O87% yield; 76% ee图 1.3含有6’-OH的金鸡纳生物碱Cupreidine(5, CPD)、Cupreine(6, CPN)及其衍生物也可以作为双功能有机催化剂，利用酚羟基和奎宁环来组织和稳定对映选择性的1,4-加成的过渡态组装体，并促进Michael反应的反应速率和对映选择性。
Deng等[37]采用PHNCPD(7)、PHNCPN(8)、BnCPD(9)和9位4-氯-2,5-二苯基嘧啶衍生的金鸡纳生物碱10作为双功能有机催化剂，发展了一种高效的羰基化合物Michael供体和α,β-不饱和醛（丙烯醛和β-取代的α,β-不饱和醛）的对映选择性Michael加成方法(图 1.4)。
在以二氯甲烷为溶剂，10mol%催化剂下，α-取代的环状和链状的β-酮酯和γ-酮酯可以达到97-100%的产率，90-99%的ee值，18:1-25:1的dr值；而在催化α-芳基取代的α-氰基乙酸乙酯时，催化剂用量可降低至0.1mol%，产率和ee值仍然保持较高的水平(-50℃，98-100%的产率，80-95%的ee值)。
91012 5611图 1.5 一些高效的天然金鸡纳生物碱及其醚衍生物生物碱1和2在1,3-二羰基化合物对马来酰亚胺的不对称Michael加成中是高效的双功能有机催化剂。
Bartoli等[38]用10-20mol%的1或2，在-60o C至室温的二氯甲烷中，反应24-48h ，得到52-99%的产率，77:23->98:2的d.r.值，82-98%的ee 值。
这是现阶段利用商业化的化合物前体来构建具有两个相邻立体中心的高官能团化化合物的高选择性的方法(图 1.6)。
N OOBn R 1R 3O O R 2N OOBnR 1R 3OO R2+CH 2Cl 2R 1,R 3 = Alkyl, Aryl, O-Alkyl R 2 = Alkyl, Bn52-99% yield 77:23->98:2 d.r.82-98% ee1.2.1.2 硝基烯烃化合物的Michael 加成.硝基烯类化合物Michael加成具有容易得到、高反应活性、合成价值高等特点，硝基官能团具有从适当设计的催化剂系统中接受氢键的能力，吸引了一大批研究者应用硝基烷烃来研究有机催化反应和有机催化剂的设计[40-42]。
丙二酸酯对硝基烯烃的对映选择性加成是合成上重要的C-C键形成的反应。
RNO2 5 (0.2 mmol)MeOOC COOMeRNO2 THF (0.2 ml), -20℃36-108 h5 or6 (10 mol%)CH2(CO2Me)2 (3.0 equiv.)R = Ph, substr. Ph, napthyl, thienyl, furyl, pyridinyl pentyl, tBu, cyclohexyl 71-99 (80-99)% yield 94-98 (91-96)% ee图 1.8 丙二酸二甲酯对硝基烯烃的加成Deng等[43]报道了第一例成功地使用金鸡纳生物碱(5和6)及其衍生物为催化剂的高对映选择性的丙二酸酯和β-酮酯对芳基、杂芳基、烷基硝基烯烃的Michael反应。
在-20℃下，于THF中，在5或6的存在下，在以前研究中相对有挑战性的含有烷基和杂环芳基的硝基烯烃和丙二酸二甲酯的反应中得到高的产率和对映选择性(88-99%产率，92-98%ee值，图 1.8)。
同时首次达到了丙二酸酯对具有立体位阻的γ-支链硝基烯烃的高对映选择性的加成。
通过对多种金鸡纳生物碱催化的丙二酸二甲酯或丙二酸二乙酯对硝基烯烃的加成的研究发现，含6-羟基喹啉环的金鸡纳生物碱(5和6)比含6-甲氧基喹啉环的金鸡纳生物碱具有更高的对映选择性和更快的反应速率。