不对称催化研究进展
不对称催化氢化
手性是自然界的基本属性，构成生命 体系生物大分子的基本单元例如碳水化合 物、氨基酸等大部分物质都是手性分子。 生物体内的酶和细胞表面的受体也是手性 的，因而具有生物活性的物质例如香精、 香料、农药、医药等，当它们与其受体相 互作用时大多以手性方式进行。这种授体 与受体之间的手性作用，使得很多手性药 物的对映体都以不同方式参与作用并产生 不同的效果。
官能化烯烃的立体选择性氢化反应取 得了很好的结果.
取代基对氢化反应的影响
• 其它的反应情况
（5）一些有用的实例
a、美国孟山都公司在20 世纪70 年代中期就成功应 用不对称氢化反应合成L- 多巴, 使用的催化剂为Rh /DIAMP+, n ( 底物) ∶n ( 催化剂) =20 000 ∶1, 得到 94%单一对映体。
1980 年Noyori等发展的BINAP 配体, 不 仅具有轴手性的结构特征,而且在不对称氢 化之外, 还适用于多个不对称反应过程, 如不 对称异构化反应用于光学活性薄荷醇的工 业化生产, 这也是Noyori 获得Nobel 奖的主 要原因之一。
1991年M.J. Burk发现了二膦配体DuPhos
（3）α-和β-羰基羧酸衍生物的不对称氢 化反应：
• α-和β-羰基羧酸衍生物可以是α-和β-羰基酸 酯、羰基酰胺及羰基内酯等。这些化合物 的不对称氢化反应，生成相应的具有光学 活性的α-和β-羟基基酸酯、羟基酰胺及羟基 内酯等。它们是合成许多重要化合物的中 间体。
• 利用β-羰基酰胺的不对称氢化反应，成功合 成了抗抑郁药物Fluoxetine的重要中间体— 手性β-羟基酰胺
• 近年来，对酮的不对称氢转移反应做 了很多研究。人们发现Rb、Ru、Ir等 金属配合物是芳基、烷基酮不对称氢 转移反应的有效催化剂。
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有机合成是化学领域中的一项重要研究内容。
它涉及到将简单的有机分子转化为复杂的有机分子，常常用于制药、农药、材料等领域的生产。
在有机合成中，不对称催化反应起着至关重要的作用。
不对称催化反应可以选择性地合成具有特定构型的有机分子，从而提高合成效率和产物纯度。
一、不对称催化反应的基本原理不对称催化反应是指在催化剂的作用下，使得合成反应在不对称的条件下进行。
在这些反应中，催化剂通常是手性的，即具有非对称结构。
这种手性催化剂可以选择性地参与反应，使得生成的产物具有特定的立体构型。
手性催化剂的选择很关键。
合适的催化剂应具有高催化活性和选择性，能够匹配底物，并与其形成稳定的催化剂-底物复合物。
此外，催化剂还应具有易于合成和回收利用的特点，以降低生产成本。
二、不对称合成的应用领域不对称催化反应在药物合成中得到了广泛应用。
由于药物分子通常存在手性，只有具有特定立体构型的药物才能发挥治疗效果。
利用不对称合成方法，可以选择性地合成具有特定立体构型的药物分子，提高药物的生物利用度和药效。
此外，不对称催化反应还可以应用于生物活性天然产物的合成。
一些天然产物具有独特的结构和生物活性，但由于结构复杂，合成难度较大。
通过不对称合成，可以有效地合成这些化合物，为天然产物的研究提供了便利。
对于聚合物和材料领域，不对称催化反应也具有重要意义。
通过不对称合成方法，可以合成具有特定立体构型的聚合物和材料，进一步研究其性质和应用。
这对于提高材料性能、开发新型材料具有重要意义。
三、不对称催化反应的研究进展随着有机合成领域的不断发展，不对称催化反应也取得了长足的进展。
研究人员不断寻找新的手性催化剂，并优化反应条件，以提高反应的效率和产物的选择性。
目前，常见的手性催化剂包括金属络合物、有机小分子和酶等。
金属络合物是最早应用于不对称催化反应的催化剂之一。
铋配合物、铋酰络合物等均被广泛应用于不对称合成中。
有机小分子催化剂具有合成简单和催化活性高的特点。
烷基锌与醛的催化不对称加成反应研究进展
（ １ ． Ｔ ｈ ｅ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ７ ６ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｎ ｅ ｗ Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ Ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ，
和天然产物的重要 中间体 ， 以不同结构 类型的手性 配体为依 据 ， 综述 了近 ６年来各 种手性 配体在醛 的不对称烷 基
化 反 应 中的 应 用 ．
关键词 ： 不 对称 加 成 ； 醛； 烷 基 化
ห้องสมุดไป่ตู้
中图分类号 ： ０ ６ ２ １ ． ３ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２—３ ６ ０ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３—０ ０ ４ ３一ｌ ４
第２ ９卷 第 ３期 ２ ０ １ ３ 年 ３ 月
商 丘 师 范 学 院 学 报 Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ Ｉ Ｕ Ｎ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｌ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ９ Ｎｏ ． １ ３
Ｍａ ｒ ｃ ｈ， ２０１ ３
碳基化合物不对称催化合成的研究与应用
碳基化合物不对称催化合成的研究与应用近年来，碳基化合物不对称催化合成成为有机化学领域的热门研究方向。
通过催化剂的引入，有机合成反应可以实现高选择性和高效率，从而大大提高合成化合物的质量和产率。
不对称催化合成不仅可以合成具有手性的有机分子，还可以有效地构建复杂的有机骨架，为药物合成、天然产物合成等领域提供了重要的工具和方法。
一、不对称催化合成的原理和机制不对称催化合成是通过引入手性催化剂来实现的。
手性催化剂具有对映异构体，可以选择性地催化反应中的一个对映体，从而实现对手性产物的选择性合成。
常见的手性催化剂包括金属配合物、有机小分子和酶等。
不对称催化合成的机理多种多样，其中最常见的是通过手性催化剂与底物形成配合物，进而催化底物的反应。
催化剂与底物之间的相互作用可以通过氢键、范德华力、离子相互作用等方式实现。
催化剂通过提供特定的反应路径，降低反应活化能，从而加速反应速率。
二、不对称催化合成的研究进展随着不对称催化合成的研究深入，越来越多的新型催化剂被开发出来，催化反应的范围和效率也得到了显著提高。
例如，钯催化的Suzuki偶联反应和钯催化的Heck反应已经成为有机合成中不可或缺的工具。
此外，铱催化的不对称氢化反应和铑催化的不对称氢化反应等也取得了重要的突破。
另外，不对称催化合成中的底物范围也在不断扩大。
除了传统的有机小分子底物外，对于天然产物和药物分子的不对称合成也取得了重要进展。
通过引入手性催化剂，可以实现对天然产物中多个手性中心的选择性合成，从而提高产物的手性纯度和产率。
三、不对称催化合成的应用不对称催化合成在药物合成、天然产物合成和材料科学等领域具有重要的应用价值。
在药物合成中，不对称催化合成可以实现对手性药物的高效合成，从而提高药物的活性和选择性。
例如，通过不对称催化合成，可以合成出具有高活性的抗癌药物和抗病毒药物。
在天然产物合成中，不对称催化合成可以实现对复杂天然产物的合成，从而揭示天然产物的结构和生物活性。
不对称电催化
不对称电催化引言：不对称电催化是一种重要的催化反应方法，具有广泛的应用前景。
通过不对称电催化反应，可以有效地合成手性化合物，提高化学合成的效率和选择性。
本文将从不对称电催化的基本原理、应用领域以及研究进展等方面进行探讨。
一、不对称电催化的基本原理不对称电催化是指利用手性电催化剂在电化学条件下进行的催化反应。
手性电催化剂具有高度的手性识别能力，可以实现对底物的不对称识别和催化转化。
不对称电催化反应的基本原理是通过电子传递过程中的手性识别，使底物在电催化剂的作用下选择性地发生催化反应，从而得到手性化合物。
二、不对称电催化的应用领域不对称电催化在有机合成中具有广泛的应用前景。
首先，不对称电催化可以用于合成手性药物分子。
药物分子通常具有复杂的结构和手性要求，不对称电催化可以高效地合成手性活性分子，为新药物的研发提供了有力的工具。
其次，不对称电催化可以用于合成手性农药和兽药分子，提高农业生产的效率和品质。
此外，不对称电催化还可以应用于有机光电子材料的合成，提高材料的性能和应用领域。
三、不对称电催化的研究进展近年来，不对称电催化领域取得了许多重要的研究进展。
首先，研究人员通过合成新型的手性电催化剂，提高了不对称电催化反应的催化效率和选择性。
其次，利用手性电催化剂和电化学反应的结合，发展了一系列高效的不对称电催化反应。
此外，研究人员还通过理论计算和实验验证，深入探究了不对称电催化的反应机理和催化剂的结构活性关系。
结论：不对称电催化作为一种重要的催化反应方法，具有广泛的应用前景。
通过不对称电催化反应，可以高效地合成手性化合物，提高化学合成的效率和选择性。
随着研究的不断深入，不对称电催化领域将会取得更多的突破和进展，为有机合成化学和相关领域的发展做出更大的贡献。
芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展
2005年第25卷有机化学V ol. 25, 2005第6期, 634～640 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 6, 634～640ygzhou@*E-mail:Received August 2, 2004; revised October 25, 2004; accepted November 23, 2004.No. 6卢胜梅等：芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展635坏稠环的芳香性比完全破坏单环的芳香性所需能量低. 另外, 芳香杂环化合物的氢化比非芳香杂环化合物容易, 这一方面因为杂原子对所在的环有活化作用; 另一方面, 杂原子上的孤对电子可参与和催化剂的金属原子配位, 使催化活性中心靠近底物从而发生氢化反应. 所以在芳香稠杂环化合物氢化时, 一般都是含杂原子的环被氢化[5].在均相催化体系中, 第一例报道的芳香杂环化合物的氢化是在1987年, Murata 等[8]使用原位产生的(＋)-(DIOP)RhH 作催化剂, 乙醇作溶剂, 室温下对2-位取代的喹喔啉1进行不对称氢化(Eq. 1), 反应需36～72 h, 产物2-甲基-1,2,3,4-四氢喹喔啉只有3%的对映选择性(Table 1, Entry 1). 虽然ee 值很低, 但毕竟实现了对芳香杂环化合物均相不对称氢化, 为后来致力于研究芳香杂环化合物不对称氢化的工作者开辟了道路.1998年, Bianchini 研究小组[9]利用邻位金属化铱的二氢复合物fac -exo -(R )-[IrH 2{C 6H 4C*H(Me)N(CH 2CH 2- PPh 2)2}] (L1) 作催化剂, 实现了对2-甲基喹喔啉(1)的高对映选择性氢化, 取得了高达90%的ee 值(Table 1, Entry 2), 但转化率只有54%, 当转化率为97%时, ee 值为73% (Table 1, Entry 3), 反应要在100 ℃进行, 甲醇和异丙醇是最好的溶剂选择. 这是目前对2-甲基喹喔啉氢化取得的最好结果. 同一研究组在2001年又报道了用[(R ,R )-BDPBzPIr(COD)]OTf 和[(R ,R )-BDPBzPRh(NBD)]- OTf 作催化剂, 对2-甲基喹喔啉(1)进行氢化[10], 但ee 值不理想, 分别为23%和11% (Table 1, Entries 4 and 5). 在反应中, 他们发现铑的活性比铱的高, 但对映选择性低.2003年, Henschke 和Casy 等使用Noyori 的RuCl 2-氢化为模型反应, 50 ℃, 3.0 MPa 的氢气压力下, 对一系列的手性双磷配体和手性二氨的组合进行了筛选,结果发现(S )-xyl-hexaPHEMP (L3)和(S ,S )-DACH 的组合取得了较好的结果(73% ee ) (Table 1, Entry 6), 所有反应20 h 内转化率都在94%以上, 且S /C 为1000/1[11]. 该催化体系的活性很好, 但对映选择性只是中等.表1 2-甲基喹喔啉的不对称氢化Table 1 Asymmetric hydrogenation of 2-methylquinoxaline Entry Catalyst Yield/%ee /%1 (＋)-(DIOP)RhH 72.0 32 L1 53.7 90a 3L196.5 73b4 [L2Ir(COD)]OTf 40.7 23a5 [L2Rh(NBD)]OTf 93.2 11a6 RuCl 2/L3/(S ,S )-DACH 99.0 73caCH 3OH 作溶剂; b i -PrOH 作溶剂; c t -BuOH 作溶剂.2000年, Ito 等[12]首次报道了对N -Ac 和Boc 保护的2-位取代吲哚进行不对称催化氢化(Eq. 2), 反应在60 ℃下完成, 取得了最高为95%的ee 值. 他们使用的是一个反式鳌合配位的二茂铁双磷配体L4, 金属前体是[Rh(NBD)2]SbF 6. 这一催化体系对2-位取代的N -Ac 保护的吲哚, 无论是收率或对映选择性都取得了令人满意的结果, 碱碳酸铯的加入是取得高对映选择性所必须的. 对N -Boc 保护的吲哚氢化对映选择性不如N -Ac. 但对于3-位取代的N -Ac 保护的吲哚2在上面标准条件下, 反应不能转化完全, 除了所要的氢化产物3外, 还得到了N 上Ac 被脱除的产物4 (Eq. 3).636有 机 化 学 V ol. 25, 2005为了提高3-位取代吲哚类化合物氢化的选择性, 同一研究组又用同一催化体系对3-位取代吲哚的氢化进行了深入研究, 他们考察了用N -Boc, N -Ts, N -Ms, N -Tf 代替N -Ac 对反应的转化率和对映选择性的影响, 结果发现N -Ts 保护的3-位取代吲哚5给出最好的结果(Eq. 4), 其转化率能达到100%, 并且最高能获得98%的ee 值[13].在2003年, 周永贵等[14]首次实现了对2-位取代喹啉的对映选择性氢化(Eq. 5), 他们使用的是[Ir(COD)Cl]2/ L5/I 2/Toluene 的催化体系, 在室温下即可以进行反应, 并取得了最高为96%的ee 值. 这一催化体系对羟基和酯基等官能团无影响, 对3-位或4-位取代的喹啉的氢化活性低, 且产物基本是消旋的. 碘的存在是取得高活性和高对映选择性所必须的, 如果没有碘, 反应不能进行. 利用这一催化氢化的方法学, 可以方便地合成一系列2-位取代的1,2,3,4-四氢喹啉类的天然产物6, 7 [15]和一些药物8的关键中间体.对于稠环其它类型的芳香杂环化合物如异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩等均相的不对称氢化还未见报道. 1.2 芳香单杂环化合物的不对称催化氢化氢化芳香单杂环化合物比氢化稠环的要困难, 因为完全破坏一个单环的芳香性比部分破坏一个稠环的芳香性所需能量更多, 因此, 对单环杂环芳香化合物的不对称氢化更具有挑战性. 文献报道均相体系中氢化芳香单杂环化合物第一例是1997年, Fuchs [16]利用[Rh(NBD)- Cl]2/L*/MeOH 的催化体系对2-位取代的吡嗪羧酸衍生物进行了氢化(Eq. 6), 使用的手性配体是二茂铁衍生的双磷化合物L6, 对N -叔丁基吡嗪酰胺(9a )最高取得了78%的ee 值, 对于简单的2-吡嗪羧酸甲酯(9b )的氢化, 只获得3.6%的ee 值.2000年, Studer [17]尝试对单取代的吡啶17 (Eq. 7)和呋喃18 (Eq. 8)进行不对称氢化.经过一系列的条件优化, 他们发现Rh(NBD)2BF 4为最佳的金属前体, 催化剂用量为5%, 反应在10.0 MPa, 60 ℃下进行, 当用DIOP 作配体时, 2-吡啶甲酸乙酯取得了最高为27%的ee 值(Table 2, Entry 1), 但转化率只有41%; 当BINAP 作配体时, 转化率为100%, 但ee 值只有25% (Table 2, Entry 2). 对3-位取代吡啶的氢化显得更加困难, 收率低, 对映选择性也低. 如3-吡啶甲酸乙酯, 除了所要的完全氢化产物外, 还有较多的部分氢化的产物, ee 值最高仅为17% (Table 2, Entry 6). 对2-呋喃甲醇的氢化虽然收率高, 但产物几乎是消旋的, 最高ee 值为仅7% (Table 3, Entry 1). Rh(NBD)2BF 4/PPF-P(t -Bu)2的组合对2-呋喃甲酸取得了最高为24%的ee 值, 但收率只有3% (Table 3, Entry 4).当Cy 2PF-PCy 2作配体时, 收率为100%, 但ee 值仅为1% (Table 3, Entry 5). 甲醇或乙醇是该类反应的最好溶剂, 反应需在60 ℃, 10 MPa 的氢气压力下进行, 条件比较剧烈, 催化剂用量高, 且对映选择性较低.均相体系中, 对芳香单杂环化合物的不对称氢化的例子不多, 而且结果不好, 这是一个有待于进一步深入探索的研究领域.No. 6卢胜梅等：芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展637表2 取代吡啶羧酸及酯的不对称催化氢化Table 2 Asymmetric hydrogenation of substituted pyridine carboxylic acids and esters EntryR L * Yield/%ee /%1 2-CO 2Et DIOP 4127 2 2-CO 2Et BINAP 96 25 3 2-CO 2Et BDPP 97 9 4 2-CO 2H Cy 2PF-PPh 2 100 25 5 3-CO 2Et DIOP 52 126 3-CO 2Et BDPP 45 177 3-CO 2H Cy 2PF-PCy 2 8 17 8 3-CO 2HPPF-P(t -Bu)2 5 6表3 取代呋喃的不对称催化氢化Table 3 Asymmetric hydrogenation of substituted furan EntryR L*Yield/% ee /% 1 CH 2OH BINAP 91 7 2 CH 2OH PROPHOS 98 5 3 CH 2OH DIOP 98 44 COOH PPF-P(t -Bu)2 3 245 COOHCy 2PF-PCy 2 100 12 非均相的不对称催化氢化非均相的催化氢化体系与均相相比具有催化剂回收方便、操作简单等优点, 从而引起了人们广泛的研究兴趣. 近年来已经有一些科学家把非均相的催化氢化体系应用到芳香杂环化合物的不对称氢化中. 1992年Brunner [18]等发现在硅胶上Rh(I)的金属前体和手性双磷配体反应生成的手性催化体系, 在NaH 2PO 4/Na 2HPO 4 (pH 7)组成的缓冲溶液中, 能选择性地氢化叶酸的杂环部分, 所得到的5,6,7,8-四氢叶酸在DNA 碱前体的生物合成中起着重要的作用. 接着, 他们又经过对金属前体、手性配体和担载物的优化后, 发现能与[Rh(COD)- Cl]2形成七元环的配体(－)-BPPM 和(－)-DIOP 的效果最好, 硅胶Merckosorb SI60 是最佳的担载物, 取得了最高为92.3%的de 值[19](Eq. 9). 这一非均相催化体系对其它类似底物的氢化未见报道.Hegedus [20]用手性脯氨酸甲酯作手性诱导试剂,10% Pd/C 作催化剂, 加热下对3-吡啶甲酸进行非对映选择性氢化. 溶剂对此反应速度有较大影响, 但对选择性影响不大. 甲醇和乙酸乙酯都是较好的溶剂. 在室温,即使10 MPa 的氢气压力下也不反应. 高温有利于转化率提高, 但选择性降低.经过条件优化, 他们在50 ℃,5.0 MPa 的氢气压力下, 反应10.5 h, 对2-位取代的吡啶羧酸10的氢化可获得79%的de 值(Eq. 10), 对3-位取代的吡啶羧酸11的氢化可获得94%的de 值(Eq. 11), 对2-位取代吡啶盐12的氢化可获得98%的de 值(Eq. 12), 但后经证实, 此结果并没有重复性, 可重复的最高de 值为30%[21a].638有 机 化 学 V ol. 25, 2005Pinel 和Besson 等[21]利用手性脯氨酸酯及其衍生物作辅助试剂, 先与2-甲基-3-吡啶甲酸反应, 然后用Rh/C 和Rh/Al 2O 3作催化剂, 对所生成的2-甲基-3-吡啶甲酸衍生物进行氢化(Eq. 13). 他们考察了催化剂、温度、溶剂、手性诱导试剂等对氢化反应的影响, 经过一系列实验, 他们发现Rh/Al 2O 3 (3.8%)和Rh/C (4.2%)的活性最好, 但前者的选择性好. 用他们作催化剂时, 随着温度升高, 反应速度增加, 但前者选择性降低, 而后者则不受影响. 甲醇是较好的溶剂, 酸的加入并没有提高选择性. 手性的泛酸内酯是最好的诱导试剂, 诱导的de 值最高为35%. 后来他们又尝试用其它方法来提高选择性, 结果并不理想[21b].Studer 等[22]使用10,11-二氢辛可尼定改性的钯催化剂对3-位取代的吡啶羧酸酯进行氢化(Eq. 14), 获得了手性的哌啶, 但首先要经过一步Pd/C 氢化获得四氢化物. 他们也尝试了Rh/C, Rh/PtO 2等金属催化剂, 但结果都不好. 经过一系列的筛选, 他们发现5% Pd/TiO 2在DMF/H 2O/AcOH (1∶1∶0.001, 体积比)中取得了最好的对映选择性(24% ee 值), 但收率仅有10% (Table 4, Entry 3), 且此结果重复性不好. 此反应需在50 ℃, 13.0 MPa 的氢气压力下进行, 催化剂的用量大(S /C ＝10/3), 催化体系不稳定. 尽管如此, 但这是第一例非均相体系中对映选择性氢化取代吡啶的报道.表4 取代吡啶的非均相不对称氢化Table 4 Asymmetric hydrogenation of substituted pyridine carboxylic estersEntry Catalyst Product/% ee /% 1 10% Pd/C 12 19a 2 10% Pd/C 81 2.5b 3 5% Pd/TiO 2 10 24c4 5% Rh/C 46 1.5b5 Rh/Pt oxide97 3baDMF 作溶剂; b n -Hexane 作溶剂; c DMF/H 2O/AcOH (1∶1∶0.001, V ∶V ∶V )作溶剂.在此基础上Thomas 和Johnson 等[23]利用中孔MCM-41固载二茂铁/Pd 的非均相催化剂对3-位取代的吡啶羧酸酯进行一步氢化(Eq. 15), 取得了最高为17%的ee 值, 转化率超过50%, 反应条件(40 ℃, 2.0 MPa H 2)比前者(50 ℃, 13.0 MPa H 2)温和. 中孔MCM-41孔外壁先用Ph 2SiCl 2去活化, 这样, 手性的金属配体只与孔内的活性部位反应, 整个手性环境被限制在孔内, 有利于底物的对映选择性氢化, 而它的均相体系给出消旋的产物. 虽然产物的ee 值较低, 但这为设计非均相催化剂提供了一种新的方法.Baiker 等[24]使用辛可尼啶改性的Pd/Al 2O 3的催化体系对取代的呋喃羧酸和苯并呋喃羧酸进行了非均相的不对称氢化, 对苯并呋喃羧酸13氢化后获得50%的ee 值, 但收率只有29% (Eq. 16). 对2-呋喃羧酸(14)在收率为95%情况下获得最高为32%的ee 值(Table 5, Entry 1);对二取代的呋喃羧酸来说, 在室温, 3.0 MPa 的氢气压力下, 全部得到的是顺式异构体, 但ee 值低(Table 5, En-tries 2 and 4 ) (Eq. 17). 底物中羧基是取得高对映选择性所必须的, 在同样条件下当把羧基换成酯基时, 则没有选择性. 推测原因可能是羧基和辛可尼啶的羟基和桥头氮之间可以形成氢键, 这种氢键相互作用一方面使底物靠近手性中心, 另一方面稳定过渡态复合物的结构, 而酯基不能形成氢键, 因此没有选择性. 在此催化条件下, 辛可尼啶能被部分氢化(Eq. 18), 因此在反应中, 需要不断地加入适量的辛可尼啶才能保证反应顺利进行.No. 6卢胜梅等：芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展639表5 取代呋喃羧酸的非均相不对称氢化Table 5 Asymmetric hydrogenation of substituted furan car-boxylic acids Entry X Y Yield/% ee /% de /% 1 COOH H 95 32 — 2 COOH CH 3615 100 3 H COOH 100 23—4CH 3 COOH 222 1002004年, Glorius 等[25]在取代吡啶的2-位引入手性的唑烷基酮, 在无质子存在下, 由于偶极矩最小化合物最稳定, 因此构象16为主要存在形式. 但在酸性条件下, 因为存在氢键作用, 以构象19为主. 利用这种氢键作用可以控制底物的构象, 又利用唑烷基酮上的手性基团挡住一个面, 这样, 氢化只能从另一个面进行, 因此, 可以很好地控制产物的非对映选择性. 在10.0 MPa 的氢气压力下, 以乙酸作溶剂, Pd(OH)2/C, Rh/C 或Rh/Pd/C 等都能对其进行氢化, 在脱掉手性辅助试剂后, 可获得最高为98%的ee 值, 如果吡啶环上有多个取代基, 氢化后可同时产生多个手性中心. 这是在非均相体系中对吡啶类底物不对称氢化取得的最好结果(Scheme 1).3 展望综上所述, 在均相体系中对一些稠环的芳香杂环化合物的不对称催化氢化虽已取得了一些成绩, 但对其它类型的稠环芳香杂环化合物, 如异喹啉、苯并呋喃、苯并噻吩及其衍生物等的氢化还未有报道; 对单环的芳香杂环化合物的氢化结果目前都不令人满意. 在非均相体系中单环的芳香杂环化合物的不对称催化氢化研究较多, 但好的结果较少, 只有Glorius 利用底物诱导对取代吡啶取得了好的结果; 对稠环的芳香杂环化合物除了苯并呋喃羧酸外, 其它的都还未见报道. 研究对芳香杂环化合物的不对称催化氢化, 无论是均相的还是非均相的, 都是一个非常有意义和发展前景的课题. 新的均相和非均相催化剂的开发是将来芳香杂环化合物不对称催化氢化领域研究的重点.Scheme 1References1 (a) Ojima, I. Catalytic Asymmetric Synthesis , VCH Publish-ers, New York, 1999.(b) Noyori, R. Asymmetric Catalytysis in Organic Synthesis , Wiley, New York, 1994.(c) Jacobensen, E. N.; Pfaltz, A.; Yamamoto, H. Compre-hensive Asymmetric Catalysis , Springer, Berlin, 1999, Vol. 1.2 Elliott, M. A.; McNeil, D. Chemistry of Coal Utilization ,second Suppl. Vol. Wiely, New York, 1981, p. 1003.3 Barton, D.; Nakanishi, K.; Meth-Cohn, O. ComprehensiveNatural Products Chemistry , Elsevier, Oxford, 1999, Vol. 1～9.640有机化学V ol. 25, 2005thesis, Academic Press, New York 1979, p. 175.5 Bird, C. W. Tetrahedron Lett. 1992, 48, 335.6 (a) Murahashi, S.-I.; Imada, Y. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1989,62, 2968.(b) Murahashi, S.-I.; Imada, Y.; Hirai, Y. Tetrahedron Lett.1987, 28, 77.7 (a) Fish, R. H.; Thormodsen, A. D.; Gremer, G. A. J. Am.Chem. Soc. 1982, 104, 5234.(b) Fish, R. H.; Tan, J. L.; Thormodsen, A. D. J. Org.Chem. 1984, 49, 4500.(c) Fish, R. H.; Tan, J. L.; Thormodsen, A. D. Or-ganometallics1985, 4, 1743.(d) Baralt, E.; Smith, S. J.; Hurwitz, J.; Horvath, I. T.; Fish,R. H. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5187.8 Murata, S.; Sugomoto, T.; Matsuura, S. Heterocycles1987,26, 763.9 Bianchini, C.; Barbaro, P.; Scapacci, G.; Farnetti, E.;Graziani, M. Organometallics1998, 17, 3308.10 Bianchini, C.; Barabro, P.; Scapacci, G. J. Organomet.Chem. 2001, 621, 26.11 (a) Cobley, C. J.; Henschke, J. P. Adv. Synth. Catal. 2003,345, 195.(b) Henschke, J. P.; Burk, M. J.; Malan, C. G.; Herzberg,D.; Peterson, J. A.; Wildsmith, A. J.; Cobley, C. J.; Casy, G.Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 300.12 Kuwano, R.; Sato, K.; Kurokawa, T.; Karube, D.; Ito, Y. J.Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7614. 13 Kuwano, R.; Kaneda, K.; Ito, T.; Sato, K.; Kurokawa, T.;Ito, Y. Org. Lett. 2004, 13, 2213.14 Wang, W. B.; Lu, S. M.; Yang, P. Y.; Han, X. W.; Zhou, Y.G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10536.15 Yang, P. Y.; Zhou, Y. G. Tetrahedron: Asymmetry2004, 15,1145.16 Fuchs, R. EP 803502,1997[Chem. Abstr. 1998, 128,13286].17 Studer, M.; Wedemeyer-Exl, C.; Spindler, F.; Blaser, H. U.Monatsh. Chem. 2000, 131, 1335.18 Brunner, H.; Huber, C. Chem. Ber. 1992, 125, 2085.19 Brunner, H.; Bublak, P.; Helget, M. Chem. Ber. 1997, 130,55.20 Hegedus, L.; Hada, V.; Tungler, A.; Mathe, T.; Szepesy, L.Appl. Catal., A2000, 201, 107.21 (a) Douja, N.; Besson, M.; Gallezot, P.; Pinel, C. J. Mol.Catal. A: Chem.2002, 186, 145.(b) Douja, N.; Malacea, R.; Banciu, M.; Besson, M.; Pinel,C. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 6991.22 Blaser, H.-U.; Honig, H.; Studer, M.; Wedemeyer-Exl, C. J.Mol. Catal. A: Chem.1999, 139, 253.23 Raynor, S. A.; Thomas, J. M.; Raja, R.; Johnson, B. F. G.;Bell, R. G.; Mantle, M. D. Chem. Commun. 2000, 1925.24 Maris, M.; Huck, W.-R.; Mallat, T.; Baiker, A. J. Catal.2003, 219, 52.25 Glorius, F.; Spielkamp, N.; Holle, S.; Goddard, R.; Lehman,C. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2850.(Y0408023 QIN, X. Q.; LING, J.)。
非对称有机催化反应研究进展
非对称有机催化反应研究进展近年来，有机催化反应领域取得了快速的发展和进步。
尤其是非对称有机催化反应，作为一种环保、高效、绿色化学合成方法，在有机化学中得到了越来越广泛的应用。
本文将会对非对称有机催化反应的研究进展进行详细介绍。
一、什么是非对称有机催化反应非对称有机催化反应，简称不对称有机反应，是指催化剂在催化有机化学反应时以不对称结构为催化剂的特异性，通过手性特征使得产物左右对称性不同，从而实现对产物光学活性的控制。
在高效、快速、简便、绿色化学合成领域中，非对称有机催化反应以其优异的反应效果和较小的催化剂使用量，得到了广泛的关注和研究。
此外，非对称有机反应还能有效降低产生废弃物的量，从而达到可持续发展的目的。
二、非对称有机催化反应的研究进展1.手性氮、氧、硫催化剂由于手性氮、氧、硫分子可进行分子间作用，构建空间异构反应中诸多的非析键作用，使得其成为不对称有机催化反应中最常用的催化剂。
在手性氮、氧、硫催化剂的作用下，合成的产物具有手性，对于合成对映异构体药物特别有意义。
2.自包装催化剂自包装催化剂是一种分子螯合物，由于其自身空间构件在一定条件下自行组合而形成的核壳结构，在非对称有机催化反应中也有着不可小觑的贡献。
3.手性金属催化剂手性金属催化剂由于其棘手的合成和高成本，限制了其在化学生产中的应用，但在非对称有机催化反应领域仍有广泛的应用空间。
其中，以氮、磷配合物为主的手性金属催化剂逐渐成为了非对称有机催化反应领域中的重要催化剂。
三、非对称有机催化反应在有机合成中的应用随着非对称有机催化反应的发展，其在有机合成中的应用也增加了很多。
以下是一些典型的应用：1.手性烯酮的结构修饰：利用非对称有机催化反应可以在具有双键和酮基团的分子中，针对烯酮在α位添加不同的官能团，有效提高了烯酮的反应活性。
2.手性螺环化合物的构建：非对称有机反应已经被广泛应用于手性螺环化合物的合成中，因为它能够非常有效地控制螺环化合物产物的光学活性。
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不对称催化反应是有机化学领域中的重要研究方向，它可以有效地构建手性化合物，为药物合成、天然产物合成和材料科学等领域提供了广阔的应用前景。
本文将介绍不对称催化反应的基本概念、研究进展以及应用，并探讨其在有机合成中的重要性。
1. 不对称催化反应的基本概念不对称催化反应是指以具有手性的催化剂为催化剂，在非对称催化条件下进行的化学反应。
手性化合物是由一对镜像异构体组成，其中每个异构体称为手性异构体或对映异构体。
对映异构体之间无法通过旋转或平移重叠，具有非重叠镜像关系，这是不对称催化反应的基础。
2. 不对称催化反应的研究进展2.1 键合活化型不对称催化反应键合活化型不对称催化反应是通过催化剂与底物发生键合活化，形成反应中间体，并在反应中间体上发生手性识别实现不对称催化反应。
这类反应多采用过渡金属配合物作为手性催化剂，包括金属催化的羟基化反应、氨基化反应等。
2.2 非键合活化型不对称催化反应非键合活化型不对称催化反应是通过催化剂与底物非共价相互作用，在反应中发生手性识别实现不对称催化反应。
这类反应多采用有机分子作为手性催化剂，包括有机小分子催化的亲核取代反应、氧化反应等。
3. 不对称催化反应的应用不对称催化反应在有机合成中具有重要的应用价值。
通过该反应可以高效、经济地合成手性分子，为药物合成提供了基础。
大量的手性药物已经成功合成，如拟胆碱药物、β-阻断药物等。
此外，不对称催化反应还在天然产物合成、农药合成和材料科学等方面得到了广泛应用。
4. 不对称催化反应的挑战与展望不对称催化反应在新催化剂的设计、反应底物的广泛适用性、反应条件的优化等方面仍然面临一些挑战。
未来的研究应重点关注催化剂和底物的高选择性合成，以及催化反应的机理研究，从而推动不对称催化反应的发展。
结语不对称催化反应是有机合成领域的重要研究方向，它为手性化合物的构建提供了有效的途径，具有广泛的应用前景。
随着催化剂设计和反应条件的不断优化，不对称催化反应将在有机合成领域发挥更大的作用，为新药物的合成和新材料的开发提供重要支持。
有机不对称催化Michael反应的研究进展
总结
5.有机小分子催化剂所表现出的高效的催化效率 和性能，但与传统的有机金属催化剂相比，仍 存在催化范围小、底物依赖大、反应时间长等 不足。 6.对硫脲催化剂的研究空间还很大，许多工作也 亟待开展，例如开发新的催化反应、提高现有 催化剂的催化效率与选择性以及发展适合工业 化生产的催化反应体系等等。
2006年，Terada小组报道了一类含有轴手 性联萘结构的胍类催化剂，并成功作为手性碱高效 地催化了1,3-二羰基化合物和硝基烯不对称共轭加 成反应。在催化剂14的催化下，能够以79-99%的 收率和86-98 % ee值得到加成产物4。同时，他们 也发现了催化剂联萘3,3’位的芳环的空间位阻会对 产物4对映选择性有很大的影响。
2014年，Enders课题组又利用金鸡纳碱方酰胺类 催化剂和对甲苯磺酸成功催化了乙酰丙酮或酮酯，硝基 烯和炔醛三组分的一锅Michael/Henry/ketalization 的多米诺反应。仅在4% mol 32催化下，就可以2780%的收率，2:1-20:1 dr值和93-99% ee值获得具有 5个连续手性中心的多取代四氢吡喃衍生物34。
之后于2005年，Takemoto组又在系统地研究一 系列叔胺-硫脲催化剂在丙二酸酯和硝基烯的不对称 Michael加成反应中的作用之后，提出了单分子双活 化的概念和双活化的机理模型。这类催化剂的成功合 成开发，及催化概念的提出有力的推动了有机双功能 叔胺-硫脲催化剂的发展。
单 活 化
双 活 化
Takemoto双活化机理模型
2012年，Enders课题组报道了叔胺-硫脲双功 能催化剂28和吡咯烷成功催化简单β-酮酯，硝基烯 和a,β-不饱和醛30三组分的一锅串联反应，高效的 合成含有6个连续手性中心的环己醛类化合物31。该 反应为亚胺/烯胺活化过程，表现出很高的原子经济 性、区域选择性、化学选择性和立体选择性。为构 建高官能团化的环己烷或环己醛类化合物提供很好 的策略与方法。
最新 生物催化剂不对称氧化反应研究综述-精品
生物催化剂不对称氧化反应研究综述筛选获得高活性的氧化酶产生菌株一直是研究者发现和获取新酶的重要途径，下面是小编搜集整理的一篇探究生物催化剂不对称氧化反应的，欢迎阅读参考。
金属和有机小分子催化的硫醚的不对称氧化反应得到了长足的发展，而生物催化硫醚的不对称氧化由于环境友好、反应条件温和、反应体系较为简单等优点，近年来引起了研究人员的广泛关注[1].生物催化剂的来源主要有自然来源的微生物的筛选、纯酶和基因工程菌(Scheme1).本文综述了生物催化硫醚底物的不对称氧化反应的研究进展，重点介绍了微生物菌株整细胞、纯酶和基因工程菌等催化剂在硫醚底物的不对称氧化反应中的应用。
1、微生物催化剂自然界存在丰富的微生物资源，筛选获得高活性的氧化酶产生菌株一直是研究者发现和获取新酶的重要途径，人们也从未停止去发现和挖掘源于自然的新型生物催化剂(表1).早在上世纪90年代，Holland课题组[2-5]就发现使用真菌Hel-minthosporiumspeciesNRRL4671和Mortierellaisa-bellina的整细胞为催化剂开展了一系列工作，实现了通过催化系列硫醚底物合成具有较高对映选择性的手性亚砜。
他们[6]同时也发现真菌Beau-veriabassianaATCC7159能选择性的氧化L-型或者D-型的蛋氨酸成(SSSC或SSRC)的亚砜。
后来他们[7]又发现了RhodococuserythropolisIGTS8用于芳香硫醚的不对称氧化反应。
French和Gor-don等[8]预测了RhodococuserythropolisIGTS8催化硫醚底物结构与活性位点关系模型。
Kelly等[9]也发现Acinetobactersp.NCIMB9871,Pseudomonassp.9872,Xanthobacterau-totrophicusDSM431和BlackyeastNV-2等催化剂也能实现芳香硫醚的不对称氧化反应。
不对称催化研究进展
NEt3 Cat.
Pg HN
EtO
NO2
OR
M= Cu(OTf)2
Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2992
Organic Synthesis
7.2.5 烯烃的氢氨化反应
J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9546 Organic Synthesis
Organic Synthesis
L.-Z. Gong, et al. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
7.2.6 羰基α-位的氨化反应
96% ee J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2420
Organic Synthesis
7.2.3 烯烃复分解反应
Organic Synthesis
J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
Org. Lett., 2001, 3, 3225-3228 Organic Synthesis
90% ee
7.2.4 aza-Henrry反应
Pg N
EtO
+
O
NO2 R
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1.5 有机小分子催化剂
Organic Synthesis
X. Feng et al. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130,5654
手性有机分子促进的不对称反应包括Diels-Alder, FriedelCrafts, Hetero-Diels-Alder, Aldol, Michael加成，Mannich, Baylis-Hillman, 烯丙基化，酮的氰化、二级醇的动力学拆分， 卤化、氨化、氨氧化、膦氢化、环氧化以及环氧开环等……
不对称催化反应研究进展-精选文档
H
水解反应
金属催化剂与酶联合不对称催化反应
Reetz, Williams 和 Backvall首次提出了金属络和物与酶的“one-pot” 催化反应。
CALB-假丝酵母脂酶
图13 手性醇的酰基化反应
生物催化反应存在的问题
选择性问题
对映体过量值(e.e. ) 较低
同一种酶既有催化生成L -型产物的能力, 也有催化生成D -型产物的能力 面包酵母中至少有两种酶能同时催化同一种底物, 生成不同的对映异构体
手性金属催化剂
•双金属手性催化剂
James M. Takacs采用双齿磷配体，制备了一种含两种金属 的手性配合物，其中Zn- Ms ，Pd- Mc 。
图1
包含结构金属（ Ms ）和催化金属 (Mc) 的自组装双金属催化剂
图2 (box)2Zn 络合物的制备及晶体结构
产率79%
图3 手性二磷配体的制备
Seminar I
不对称催化反应研究进展
报告内容
不对称催化反应的进展
手性催化剂的发展
新型不对称催化反应 生物不对称催化 离子液体中的不对称催化反应
手性化合物的不对称合成法
○
化学计量的不对称反应
需要化学计量的手性试剂 对环境污染大
○
○
酶法
不对称催化反应
仅需催化剂量的手性试剂 反应条件温和 立体选择性好 绿色合成方法
谢 谢﹗
图9 连续柱不对称催化反应的组合形式
苯 甲 酰 奎 宁 BEMP-三氨基磷 酰胺基亚氨键合 到聚合物载体
BQ-
图10 连续柱不对称催化反应装置流程图
反应 历程
e.e.>90%,2h
பைடு நூலகம் 新型不对称催化反应
不对称有机催化Michael加成_半缩醛胺化_酰亚胺正离子环化串联反应研究进展
2
/
© 2013 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS
Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 1～17
Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 1～17
© 2013 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS
/
1
有机化学
构的合成中的优势尤为明显. 本文的主要目的是介绍不对称有机催化 Michael 加
成[7,8]在合成手性氮杂多环结构的串联反应中的应用, 覆盖范围主要包括以下两类: 1,3-二羰基化合物对 α,β不饱和醛或者酮进行 Michael 加成, 而后末端带有亲核 试剂的伯胺与 Michael 加和物反应, 以串联反应的方式 得到手性氮杂多环结构产物(Eq. 1); 胺基链末端带有亲 核 试 剂 的 活 泼 亚 甲 基 对 α,β- 不 饱 和 醛 或 者 酮 进 行 Michael 加成, 而后以串联反应的方式得到手性氮杂多 环结构产物(Eq. 2).
此外, 该文作者在后续的研究中发现[10b], 如果在 第二步 PS 反应中在较高温度下进行, 例如 TFA/70 ℃ 条件下, 环化产物则以热力学稳定的产物 16a 为主(表 1). 一系列的芳香基团取代 α,β-不饱和醛, 包括含给电 子基团和吸电子基团芳基, 被用于该一锅法串联反应. 通过控制反应的第二步, 使用动力学者热力学控制反应 条件, 以 38%～74%的产率和 89%～96%的 ee 值得到环
O +
Ph 4a
脯氨酸催化的不对称Aldol反应的研究进展
第17卷第4期化 学 研 究Vol .17 No .42006年12月CHE M I CAL RESE ARCH Dec .2006脯氨酸催化的不对称Aldol 反应的研究进展柯 桢,马 楠,王筱平3,韩 超(同济大学化学系,上海200092)收稿日期:2006-06-23.作者简介:柯桢(1982-),男,硕士生,主要从事不对称合成研究,E Οmail:kezhen_mm19@.3通讯联系人.摘 要:不对称合成是手性药物制备的核心环节,A ldol 反应是重要的形成C —C 键的反应之一,在全合成中有广泛应用.脯氨酸的两个异构体均价廉易得,作为一个非金属不对称催化试剂,它催化的不对称A ldol 反应立体选择性高,有很好的应用前景.本文就近二十年来脯氨酸催化A ldol 反应的机理,溶剂效应,最新进展三方面进行了介绍.关键词:脯氨酸;不对称催化剂;A ldol 反应中图分类号:O 621.3文献标识码:A 文章编号:1008-1011(2006)04-0096-06Advance of Asy mmetri c Aldol Reacti ons Cat alyzed by Proli n eKE Zhen,MA Nan,WANG Xiao 2p ing 3,HAN Chao(D epart m ent of Che m istry,Tongji U niversity,Shanghai 200092,China )Abstract:The A ldol reacti on is an excep ti onally useful strategic C —C bond 2f or m ing reacti on f or thestereoselective constructi on of cyclic and acyclic molecules .The synthetic value of the A ldol reacti onshas been p r oven by their app licati on in the t otal synthesis of natural p r oducts .The advantages of p r o 2line based aldolisati on reacti on are that the methodol ogy is metal free and that both enanti omers of thecatalyst are cheap and easily available .Pr oline catalysed aldolisati on reacti on shows both high yieldsand stereoselectivity .The catalytic enanti oselective versi on of this reacti on has received considerableattenti on in recent years .Keywords:p r oline;unsy mmetric catalysts;A ldol reacti on 近年来,脯氨酸(p r oline )催化的不对称A ldol 反应在不对称合成中应用广泛,不仅在于它是廉价易得的手性原料,而且与其结构也有很大关系.首先,它含有羧基、氨基双官能团,既能起酸催化剂又能起碱催化剂的作用,或者起协同作用,在这一点上类似于酶的作用.另外,作为一个双齿配体,它可与金属形成金属配合物.与其它氨基酸不同的是,脯氨酸中的氨基为吡咯环二级胺,可与金属形成双环[3,3,0]辛烷类物质,它的氨基易于形成亚胺,烯胺中间体.1 分子内不对称A ldol 反应20世纪70年代,Haj os 和Parrish 首次报道了脯氨酸催化的分子内不对称A ldol 反应[1].随后Eder,Sau 2er 和W iecher 等人报道了在脯氨酸和HCl O 4共同催化下,高选择性地得到A ldol 缩和产物(Sche me 1).因此,脯氨酸催化的分子内不对称A ldol 环化反应被命名为Haj os 2Parrish ΟEder ΟSauer 2W iechert 反应.继而,该反应被人们用来合成许多有用的化合物,如类固醇和许多天然产物. 第4期柯桢等:脯氨酸催化的不对称A ldol反应的研究进展97Sche me1 2003年,Chandrakala等人首次发现了不对称enolex o2A ldol反应[2].作者认为Haj os2Parrish2Eder2Sauer2 W iechert反应的过渡态对应于本文机理部分的过渡态E,属于enolendo类型的分子内A ldol反应.作者发现反应(Sche me2),属于enolex o类型,对应于本文机理部分的过渡态F.同时,Douglas M将p r oline催化的enolex o2A ldol反应应用到(+)ΟCocaine的合成中,用以形成基本骨架[3](Sche me3).Sche me2Sche me32 分子间不对称A ldol反应2.1 醛酮间的A ldol反应2000年,L ist小组[4]报道了脯氨酸催化的分子间不对称A ldol反应.文中提到,用大大过量的丙酮与醛反应,才能实现分子间的不对称A ldol反应(Sche me4).Figure1中列出的是在相同条件下,醛与酮反应的A ldol产物(结构、产率和ee值).从Figure1中可以看出,反应的对映选择性与醛的结构密切相关,当丙酮与芳香醛反应,ee值在70%左右,产率在54%～94%之间;丙酮与α位有支链的脂肪醛反应,选择性和产率普遍较高;而丙酮与三级醛反应,ee值甚至超过99%.2001年,L ist小组[5]又报道了丙酮与α位没有支链的脂肪醛反应的研究.结果发现,当用丙酮或者氯仿代替DMS O时,减少脯氨酸用量(10%～20%),则以30%的收率和70%左右的ee值得到交叉Adl ol反应产物.同时可以看出,当醛的β位较大时,如叔丁基,选择性和产率将明显下降.Sche me4由于酮要过量,使得脯氨酸催化的不对称A ldol反应只适合使用廉价的小分子酮,如丙酮、丁酮、环戊酮和羟基丙酮等.在报道了脯氨酸催化下的丙酮与醛的不对称A ldol反应后不久,L ist小组[6]又考察了羟基丙 化 学 研 究2006年98酮与醛的不对称A ldol反应,以较高的收率和选择性得到了anti二醇.Figure1从Figure2中(dr:非对映异构体比例,本文特指anti:syn;ee值:主要产物的对映体过量)可以看出,用邻氯苯甲醛时,反应的dr和ee值均比较低;用α位有支链的环己醛和异丁醛时,反应产率中等,但反应的dr 和ee值较高;用α位有支链的(R)2甘油醛时,反应的对映选择性比较高(97%ee),但非对映选择性和反应收率不是很好.Figure2Thomas B[7]利用羟胺类物质和p r oline催化的A ldol产物进行原位反应,以高产率和高ee值得到N2alkyl2 C2hydr oxy2nitr ones(Sche me5).Jesús Casas将此反应发展了醛酮的α2羟甲基化反应[8],其它研究小组相继报道了脯氨酸作为催化剂在不对称A ldol反应中的应用,该反应被广泛的应用到合成中.Sche me52.2 醛醛间不对称A ldol反应2002年,Mac M illan小组[9]报道了醛与醛在脯氨酸催化下发生交叉A ldol反应,以较好的收率和较高的选择性得到了交叉A ldol反应产物(Sche me6).Figure3中列出的是醛与醛在脯氨酸催化下发生交叉A ldol 反应得到的产物(结构、产率、dr和ee值).可以看出,产物的ee值普遍较高,但反应的非对映选择性受作为电子受体的醛的影响较大,用异丁醛作为电子受体时,反应的非对映选择性明显要比其它醛作为电子受体高.Sche me6A lan首次报道了α2氧代醛之间的A ldol反应[10],且产物可作为合成糖类化合物的前体(Sche me7). Rajes wari[11]等人用α2氨基醛与其它醛反应制得β2羟基氨基醛,可方便地制备β羟基氨基酸类衍生物. 第4期柯桢等:脯氨酸催化的不对称A ldol反应的研究进展99Figure3Sche me73 溶剂效应Pr oline催化的A ldol反应常采用干燥的DMS O作为溶剂,不利于后处理.近年来,逐渐考察了其它溶剂. Peter Kotrusz[12],Teck2Peng[13]等考察了质子性溶剂[bm i m]PF6(12n2butyl23Οmethy2l2i m idaz olium hexafluor o phos phate)对A ldol反应的影响,[b m i m]PF6可减少p r oline的用量.此外,可以将p r oline负载在其它载体上进行非均相催化,催化剂可重复利用,简化后处理.A r mando Córdova[14]首次报道了在此溶剂中进行的两分子醛间的A ldol缩合反应(Sche me8).T omoya Kitazume[15]讨论了在[e m i m][OTf]类质子性溶剂中进行的α2卤代酮和醛的A ldol反应,并进一步得到光学活性的环氧丙烷类单元.Sche me8Annika等人发现加入适量水可提高反应速度和对映选择性[16].A r mando Córdova[17]报道了在BPS(0.01 mol・L-1磷酸盐缓冲液,2.7mmol・L-1KCl,137mmol・L-1NaCl,pH=7.4)缓冲溶液中进行的p r oline 催化的A ldol反应,并发现加入十二烷基硫酸钠(S DS)有利于反应进行.Maurizi o[18]将(2S,4R)242羟基脯氨酸负载在poly(ethyleneglycol)(M5000)上实现非均相A ldol反应.w4 机理研究目前对脯氨酸催化的A ldol反应机理共提出了如下几种过渡态(Figure4).A,B,C,D,E为分子内A ldol反应的过渡态,F,G为分子间反应的过渡态.A由Haj os[1]提出,在这个过渡态中,环上羰基被活化为Carbinola m ine,进而发生亲核取代反应生成C—C键,这个机理很快遭到Jung[19]的反对,因为机理中涉及到一个S2反应,但是构象仍然保留.随后Jung和Eschenmoser讨论了侧链烯胺的N单分子p r oline催化的机理[20].Aga m i提出侧链烯胺的双分子p r oline催化机理(B),其中一个p r oline参与侧链形成烯胺,另一个作为质子转移的中介[21].动力学研究和所观察到的非线性效应支持了双分子p r oline参与的非对映选择的决定性步骤[22].Benja m in L ist研究认为,非线性效应是由测量手段的不精确导致,采用较精确的HP LC得到很好的线性效应[23].由于p r oline在很多有机溶剂中的溶解度不是很好,S wa m inathan提 化 学 研 究2006年100出在晶体表面进行协同催化的过渡态(C),然而很多p r oline催化的A ldol反应是在均相条件下进行的.通过密度泛函分析计算,Houk[24]提出了D模型.E模型是Chandrakala Pidathala等人根据D模型提出的enolexoΟA ldol反应模型.F模型跟D有相似之处,是根据金属烯醇化物反应Zi m mer mannΟTraxler模型提出的.然而根据量子化学计算表明N—H键并不能降低过渡态能量[25],进而提出G模型,G模型由密度泛函分析计算得出,并得到实验证实[26].L inh Hoang通过对逆向A ldol反应的动力学测定间接证实了一分子p r oline参与过渡态的机理.Figure45 结束语脯氨酸的两个异构体来源广泛、廉价、稳定,结构简单,由它催化的A ldol反应立体选择性高,无须金属参与,有酶催化的特点,显示了优良的催化性能,有很好的应用前景,同时其催化机理也有重要的理论研究价值.总之,脯氨酸作为天然手性分子中的一员,必将为不对称催化开拓一个新的领域.参考文献:[1](a)Haj os Z G,Parrish D R.A sy mmetric synthesis of op tically active polycyclic organic compounds[J].Ger O ffen,1971,DE2102623.(b)Haj os Z G,Parrish D R.A sy mmetric synthesis of bicyclic inter mediates of natural p r oduct chem istry[J].J O rg Che m,1974,39(12):1615-1621.[2]Chandrakala P,L inh H,Benja m in L.D irect catalytic asy mmetric enolexo aldolizati ons[J].A nge w Che m Int Ed,2003,42(24):2785-2788.[3]DouglasM M,W illiam H P.T otal synthesis of(+)Οcocaine via desy mmetrizati on of a mes oΟdialdehyde[J].O rg L ett,2004,6(19):3305-3308.[4]L ist B,Lerner R A,Barbas C F.Pr olineΟcatalyzed direct asy mmetric aldol reacti ons[J].J Am Che m Soc,2000,122(10):2395-2396.[5]L ist B,Pojarliev P,Castell o C.Pr olineΟcatalyzed asy mmetric aldol reacti ons bet w een ket ones and unsubstituted aldehydes[J].O rg L ett,2001,3(4):573-575.[6]L ist B.Pr olineΟcatalyzed asy mmetric reacti ons[J].Tetrahedron,2002,58(28):5573-5590.[7]Anders B,Thomas P,W ei Z,et al.For mati on of op tically active functi onalizedΟhydr oxy nitr ones using a p r oline catalyzed A ldolreacti on of aldehydes withcarbonyl compounds and hydr oxyla m ines[J].Synlett,2003,12:1915-1918.[8]Jesús C,Henrik S.D irect organocatalytic asy mmetricΟhydr oxy methylati on of ket ones and aldehydes[J].Tetrahedron L ett,2004,45(32):6117-6119.[9]Northrup A B,Mac M illan D W C.The first direct and enanti oselective cr ossΟaldol reacti on of aldehydes[J].J Am Che m Soc,第4期柯桢等:脯氨酸催化的不对称A ldol反应的研究进展101 2002,124(24):6798-6799.[10]A lan B,I an K M.Enanti oselective organoΟcatalytic direct aldol reacti ons of oxy aldehydes:Step one in a t w oΟstep synthesis ofcarbohydrates[J].A nge w Che m Int Ed,2004,43(16):2152-2154.[11]Rajes wari T,Fujie T,Carl os F B.D irect organocatalytic asy mmetric aldol reacti ons of am ino aldehydes:expedient syntheses ofhighly enanti omerically enriched antihydr oxyl a m ino acids[J].O rg L ett,2004,6(20):3541-3544.[12]Peter K,I veta K.Pr olineΟcatalyzed asy mmetric aldol reacti on in the r oom temperature i onic liquid[b m i m]PF6[J].Che m Co m2m un,2002,21:2510-2511.[13]TeckΟPeng Loh.LΟPr oline in an i onic liquid as an efficient and reusable catalyst f or direct asy mmetric aldol reacti ons[J].Tetra2hedron L ett,2002,43(48):8741-8743.[14]A r mando C.D irect catalytic asy mmetric cr ossΟaldol reacti ons in i onic liquid media[J].Tetrahedron L ett,2004,45(20):3949-3952.[15]Tomoya K.Synthesis of fluorinated materials catalyzed by p r oline or antibody38C2in i onic liquid[J].J Fluor Che m,2003,121(2):205-212.[16]Annika IN,Annina U,Petri M P.Pr olineΟcatalyzed ket oneΟaldehyde A ldol reacti ons are accelerated by water[J].Synlett,2004,11:1891-1896.[17]A r mando C,Wolfgang N,Carl os F B.D irect organocatalytic aldol reacti ons in buffered aqueous media[J].Che m Co mm un,2002,24:3024-3025.[18]Maurizi o B.Poly(ethylene glycol)Οsupported p r oline:A versatile catalyst f or the enanti oselective aldol and i m inoaldol reacti ons[J].A dv Synth Catal,2002,344(5):533-542.[19]JungM E.A revie w of annulati on[J].Tetrahedron,197632:3-31.[20]B r own K L,Dunitz J D,Eschen moser A,et al.Structural studies on crystalline ena m ines[J].Helv Chi m A cta,1978,61(8):3108-3135.[21]Agam i C,M eynier F,Puchot C,et al.Stereoche m istryΟ59.Ne w insights int o the mechanis m of the p r olineΟcatalyzed asy mmet2ric Robins on cyclizati on;structure of t w o inter mediates.A sy mmetric dehydrati on[J].Tetrahedron,1984,40:1031-1038.[22]Puchot S O,Dunach Z S,S wa m inathan S.Pr oline mediated asy mmetric ket ol cyclizati on:a te mp late reacti on[J].Tetrahedron:A symm etry,1999,10:1631-1634[23]Benja m in L,L inh H,Harry J M.Ne w mechanistic studies on the p r olineΟcatalyzed aldol reacti on[J].PNAS,2004,101(16):5841.[24](a)Bah manyar S,Houk K N.The origin of stereoselectivity in p r olineΟcatalyzed intra molecular aldol reacti ons[J].J Am Che mS oc,2001,123:12911-12912.(b)Bah manyar S,L ist B.Quantu m mechanical p redicti ons of the stereoselectivities of p r oline Οcatalyzed asy mmetric inter molecular aldol reacti ons[J].J Am Che m S oc,2003,125(9):2475-2479.[25]L ist B.A sy mmetric a m inocatalysis[J].S yn lett,2001,11:1675-1686.[26]Cle mente F R,Houk K N.Density functi onal calculati ons:Computati onal evidence for the ena m ine mechanis m of intra molecularaldol reacti ons catalyzed by p r oline[J].A nge w Che m In t Ed,2004,43(43):5766-5768.。
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。
手性胺有机小分子不对称催化的研究进展
一
个 手 性仲 胺催 化 的不 对称 ＤｉｓＡｌｅ ｅ ． ｄｒ反应 【 图 ３ ， 并证 实 了他 们设 计合 成 的咪 唑啉 酮 ｌ ７ Ｊ（ ）
催 化 剂 （ ）能够 通 过形 成 亚胺 离 子 极 为有 效地 活 化仅Ｄ不 饱 和醛 底 物 ，该 催化 剂 显示 出 了 ２ ，． 极好 的立 体控制 能力 。这 两项 开 创性 的研 究 不仅 为两 个 生成 ＣＣ 键 的重要 反应 提供 了新 的 ．
如图 ４所示，Ｌ ｗ ｓ ｅ ｉ 酸通过与孤立或共轭的兀 体系发生可逆性 的结合使得羰基氧原子外的电 子云密度 降低， 从而起到增大亲电底物 反应活性的作用 ， 这在不对称催化 中是一项发展成熟 的策略。 与此相类似 ， 手性仲胺 与羰基化合物能可逆性地缩合形成一个 电正性的亚胺离子中
间体 ，模仿 Ｌ ｗｉ酸 催 化 的兀 道 电子 分布 情况 ，可 有 效地 降低 最低 未 占据轨 道 （ Ｕ Ｏ） ｅ ｓ 轨 ＬＭ
不对称催化方法 ，而且提 出了针对羰基化合物的两种新的活化模式——烯 胺活化和亚胺活
化 ，为现 代手 性胺 不对 称 催 化 奠定 了基 础 。
Ｈ Ｈ
＋
Ｌ 脯氨 酸 （０ ｍ １ － ３％ ｏ）
Ｈ Ｒ
二 甲基 亚砜
多达 ９ ％ 产 率 ７ 多达 ９ ％ ｅ值 ６ ｅ
图 ２ 醛酮分子 问的 Ａ ｄ ｌ ｌｏ 缩合反应
ＯＨ １ ２
９ ％ 产 率 ９ ９ ％ ｅ 值 ３ ｅ
图 ｌ Ｈ ｊｓＰ ｒｓ －ｄｒＳｕ ｒ ｅｈ ｒ反应 ａｏ－ａｒ ｈＥ ｅ－ａ ｅ－ ｃｅｔ ｉ Ｗｉ
不对称催化氢化反应中配体研究进展
８
合 成化 学
Ｏｉｅ ｏｒ ｌ ｎ￣Ｊｕｎ ｄ ｒ ａ Ｉ
０Ｈ 时 出
不 对称 催 化氢 化 反 应中 配体 研 究进 展
乔 振 ，王 敏
１０ ９ ） ０ ０ ４ （ 国农 业 大 学 应用 化学 系 ， 中 北京
摘 要 较 系统 地总结 了用 于不 对称催 化氢 化反应 的各类配 悼的特点及 性能 ， 对于每类 配体的最新研究成果进 行 了较详细的评 述．参考文献 ８ 篇 。 １ 关 薯 词ｔ不对称 Ｉ 催化氢化 Ｉ 配体 ； 综述 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号：１ ０－５ １ ２ ０ ） １０ ８０ ０ ５１ １ （０ ２０ －０ －９ 中田分类号ｌ０ ６． ８Ｏ ２ ． ４ ３３ ， ６ １ ３
（Ｉ ， ｕ ） Ｒ （Ⅱ） 过渡 金属 的络 舍 物 对 不 饱 和 键 等 （ ＝ｃ，＝Ｏ 的催 化 氢化 具有 高度 的反 应活性 及 ｃ ｃ ） 对 映选 择 性 ， 应用 于 其 它催 化领 域 （ 氢 硅 烷 并 如
化 、 胺 异构 化 等 ） Ｉ Ｐ还 成 功 地 用 于 压 药 烯 。ＢＮＡ
Ｐｒ ｇｅｓｏ ｇ ｎ ｓｉ ｙ ａ ｅｒｃＣ ｔｌ ｔ ｄ ｏ ｅ ａ ｏ ｏ ｒｓ ｆＬｉａ ｄ Ａｓ ｎ ｎ ｔｉ ａ ａｙ ｃ Ｈｙ ｒｇ ｎ ｔ ｎ ｎ ｉ ｉ
ＯＩ ． ＡＯ ｅ Ｚｈ ｎ， Ｗ ＡＮＧ ／ ｉ ｄｎ
（ Ｄ ｔ ｆＡ ｐｅ ｈｍｉｒ ， ｈ ａ ｇｌ ｌ ｒｌ ｎｖ￣ ｙ Ｂ ｔ Ｓ１０ ９ ，Ｃ ｉ ） 。 ｐ ｌｄ ｅ ｓ ｙ Ｃ ｉ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｌｅ ｈ ． ｅｌ ００ ４ ｈ ａ ｉ Ｃ ｔ ｎＡ ｃ ￣ ｓ ｊ ｎ ｎ
及对应 选择 性不 太理想 。 因此设 计及 开发新 的手
基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究
基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究引言：催化反应是化学合成中常用的方法之一，可以提高反应速率和选择性。
在催化反应中，有机金属催化剂作为一种重要的催化剂类型，发挥着关键的作用。
尤其是在不对称催化反应领域，有机金属催化剂因其高效性和良好的选择性而备受青睐。
本文将重点讨论基于有机金属催化剂的不对称催化反应的研究进展。
一、不对称催化反应的基本概念不对称催化反应是指在化学反应中，通过催化剂的作用，使得产物中手性中心的生成过程具有选择性，从而得到手性化合物。
手性化合物在药物、农药等领域具有广泛应用，因此不对称催化反应研究具有重要的实际价值。
二、有机金属催化剂的特点有机金属催化剂是一类含有金属基团的有机化合物，在催化反应中发挥催化作用。
相较于其他类型的催化剂，有机金属催化剂具有以下特点：1.催化活性高：有机金属催化剂的金属中心具有较强的活性，可以加速反应速率；2.选择性好：有机金属催化剂可以通过调节配体结构和反应条件，实现对手性合成的高选择性；3.底物适应性广：有机金属催化剂对不同类型的底物都具有较好的适应性，使其适用于多种不对称催化反应。
三、基于有机金属催化剂的不对称催化反应研究进展1.不对称羟化反应：不对称羟化反应是一种重要的不对称催化反应，可以用于合成手性醇类化合物。
有机金属催化剂在不对称羟化反应中发挥着重要的作用，通过调节催化剂的结构和反应条件，可以实现对不对称羟化反应的高选择性和高收率。
例如，以铂催化剂为例，通过合理设计金属配体和底物结构，可以实现对手性醇的高度不对称选择性。
2.不对称氢化反应：不对称氢化反应是一种常用的不对称催化反应方式，可以将不对称杂环化合物转化为手性烯醇类化合物。
有机金属催化剂在不对称氢化反应中起到催化作用，通过设计合适的配体和反应条件，可以实现对不对称氢化反应的高选择性和高产率。
3.不对称烯烃与醇的加成反应：不对称烯烃与醇的加成反应是一种重要的不对称催化反应，可以得到手性酮类化合物。
有机化学反应中的不对称催化研究
有机化学反应中的不对称催化研究不对称催化是有机化学领域中一项重要的研究方向，它能够实现对手性化合物的高选择性合成。
在有机合成中，不对称催化广泛应用于药物、农药和精细化学品的合成中。
本文将探讨不对称催化研究的基本原理、应用领域以及当前的研究进展。
一、不对称催化的基本原理不对称催化的基本原理是通过使用手性催化剂来促进有机反应的进行，从而实现对手性产物的高选择性合成。
催化剂通常是手性的有机分子、过渡金属配合物或酶，它们能够有效地催化反应底物的立体特异性。
不对称催化在合成中起着至关重要的作用，它能够有效地降低合成成本，减少废物的产生，并提高目标产物的纯度。
二、不对称催化的应用领域不对称催化在有机合成中有着广泛的应用领域。
其中包括：1. 药物合成：不对称催化在药物合成中具有举足轻重的地位。
通过催化合成手性药物，可以有效地提高其药效，减少不良反应，从而降低用药剂量。
2. 农药合成：农药的合成同样是不对称催化的重要应用领域。
通过不对称催化合成具有高效杀虫活性的手性农药，可以提高农作物产量，减少农药的使用量，降低对环境的污染。
3. 精细化学品合成：不对称催化还在精细化学品合成中发挥着关键作用。
通过催化合成手性化合物，可以有效地提高某些产品的品质，扩展其应用领域。
三、当前的研究进展当前，不对称催化研究呈现出快速发展的趋势。
许多新型的手性催化剂被设计和合成，并应用于不对称催化反应中。
同时，不对称催化的反应种类也在不断扩展，涉及了羰基加成、烯烃功能化、C-C键的形成等多种反应类型。
此外，一些新颖的催化机理和策略也被提出，以提高催化反应的效率和选择性。
例如，手性配体金属有机化合物的设计与应用、新型催化剂的合成与应用、反应条件的优化等方面的研究进展。
另外，不对称催化在底片逐步减少的背景下，对于合成手性物质的需求也日益增大，因此发展可持续的、高效的不对称反应也成为当前研究的重点。
例如，催化剂的再生利用、底物的高转化率以及反应废物的合理利用等方面的研究。
化学合成研究中的新进展
化学合成研究中的新进展化学合成是一门利用化学反应原理人工制备有机、无机化合物的技术学科。
在研究中，人们不断探索新的化学方法以及技术手段来合成更加复杂的化合物，为药物研发、新材料的开发等领域提供了重要的支撑，也促进了人类科技的发展。
本文将介绍近期在化学合成领域中的一些新进展。
一、不对称催化合成对称和不对称分子是化学合成中一个非常重要的概念。
不对称催化合成是指通过引入非对称催化剂使反应中的分子发生不对称的转化，实现左右对称性不同的产物生成。
而不同于传统的催化剂，不对称催化剂可以选择性地诱导反应物中的某一部分发生反应，在产物生成中各部分的立体构型不同，从而实现不对称合成。
例如，最近在Nature杂志上发表的一篇论文中，研究人员采用了一种新型的不对称氮氧化物催化剂，成功合成出了一种新型的螺环化合物，它具有抗癌活性。
这种螺环化合物的成功合成标志着不对称催化合成技术在药物研发中的应用迈出了更进一步的步伐。
二、金属有机化合物研究金属有机化合物是由金属原子和碳氢基团构成的一种特殊的有机化合物。
这种有机化合物广泛应用于重要生产领域，如医药、涂料和催化剂等。
金属有机化合物的研究一直都是化学合成的重点研究方向。
最近，一个新的金属有机化合物在化学合成领域中取得了巨大的成功。
在ACS Catalysis杂志上发表的一篇文章中，研究人员成功地开发出了一种基于氧化铝载体的金属有机催化剂作用机制，它可以有效地催化多种有机化合物的反应，从而获得高效产率的有机产物。
这种新型催化剂具有优异的活性，能与其他催化剂相比，更加高效，成本更低，对环境的污染也更小。
三、基于电化学的化学合成基于电化学的化学合成是利用电学方法对化学反应进行操控，从而达到高效、绿色、可控、高精度的化学合成方法。
近年来，一个新的基于电化学的化学合成技术正在逐步成为研究的热点。
例如，一项基于电化学法制备金属-单元半导体材料的研究表明，这种新型的杂合薄膜可以实现高效的光阴极电化学水分解，可作为高效的光催化制氢材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
R-S
ee % =
x 100%
R+S
不对称合成在近20年中有很大的进步 国内小分子有机催化剂催化不对称合成非常出色。
Knowles, Noyori, Sharpless 获得2001年诺贝尔化学奖
Organic Synthesis
7.2.3 烯烃复分解反应
Organic Synthesis
J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
Org. Lett., 2001, 3, 3225-3228 Organic Synthesis
90% ee
7.2.4 aza-Henrry 反应
Pg N
EtO
+
O
NO2 R
Organic Synthesis
Organic Synthesis
氮膦配体在不对称烯丙基化、氨化、Michael 加成、硼氢化、氢 转移、Heck 反应、偶联反应、氢化反应、1,3-偶极环加成反应中 得到广泛的应用
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1.4 氮配体
以双恶唑啉为代表的一系列配体，应用在许多不对称反应中， 如Diels-Alder, Friedel-Crafts, Hetero-Diels-Alder, Aldol, Ene, Michael 加成，分子内烯炔环化等……
AcO O OH
PhCONH O
Ph
O
OH
H
O
OH
OAc
OCOPh
Taxol
Organic Synthesis
7.2.2 氮杂 Diels-Alder 反应
Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37,979 Organic Synthesis
Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37,3121 Organic Synthesis
J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, pp 4018–4019 Organic Synthesis
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1手性配体和有机小分子催化剂
手性配体的设计与合成石不对称催化研究永恒的主题 7.1.1 双羟基配体
BINOL 应用最为广泛的 手性配体。
Organic Synthesis
Organic Synthesis
BINOL 可与各种亲氧金属离子形成的配合物， BINOL-Ti; BINOL-Zr; BINOL-B; BINOL-Al; BINOL-Zn; BINOL-Ln; 手性Lewis酸催化剂；
Organic Synthesis
L.-Z. Gong, et al. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2868
7.2.6 羰基α-位的氨化反应
96% ee J. Am. Chem. Soc., 2002, 124,2420
不对称合成的分类 1.第一代方法称为底物控制法 2.第二代方法称为辅剂控制法 3.第三代方法称为试剂控制法 4.第四代方法称为催化剂控制法
Organic Synthesis
Organic Synthesis
不对称催化 是使用手性催化剂诱导非手性底物与非手 性试剂反应，直接向手性产物转化。
它可由少量的手性催化剂得到大量新的光学活性物质 , 1.既避免了用一般合成法得到的外消旋体的繁琐 拆分, 2.不象化学计量不对称合成那样需要大量 手性试剂。
应用于烷基化、Ene, Friedel-Crafts, Diels-Alder, Hetero-Diels-Alder, Aldol, Mannich, Michael 加成，环氧化， 硅氢化反应等等……
Organic Synthesis
7.1.2 膦配体
RCH C COOH NHCOCH3
C6H5 P CH2CH2
NEt3 Cat.
Pg HN
EtO
NO2
OR
M= Cu(OTf)2
Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2992
Organic Synthesis
7.2.5 烯烃的氢氨化反应
J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9546 Organic Synthesis
OMe
C6H5 P
OMe
合成左 旋多巴
Rh/H 2
RCH C*H COOH
NHCOCH3
J. Am. Chem. Soc., 1975, 97 (9), pp 2567–2568 Organic Synthesis
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1.3 氮膦配体
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.2不对称催化反应研究的新发展
7.2.1 有机锌试剂对酮的加成反应 酮-弱亲电性
Gห้องสมุดไป่ตู้ C. Fu, J. Am. Chem. Soc., 1998 , 120,445 Organic Synthesis
Organic Synthesis
Organic Synthesis
Organic Synthesis
7.1.5 有机小分子催化剂
Organic Synthesis
X. Feng et al. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130,5654
手性有机分子促进的不对称反应包括Diels-Alder, FriedelCrafts, Hetero-Diels-Alder, Aldol, Michael 加成，Mannich, Baylis-Hillman, 烯丙基化，酮的氰化、二级醇的动力学拆分， 卤化、氨化、氨氧化、膦氢化、环氧化以及环氧开环 等……
S.-L. You, X.-Z. Zhu, Y.-M. Luo, X.-L. Hou,* L.-X. Dai* J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7471-7472
Organic Synthesis
Organic Synthesis
Qi-Lin Zhou, et al. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1172,4538;