手性催化剂
有机化学基础知识点整理手性催化剂的种类与应用
有机化学基础知识点整理手性催化剂的种类与应用手性催化剂是有机化学中一类重要的化学试剂，其广泛应用于有机合成中。
本文将对手性催化剂的种类和应用进行整理。
一、手性催化剂的基本概念手性催化剂是指具有手性中心的化合物，它们通过与底物发生化学反应，能够选择性地形成手性产物。
手性催化剂既可以是有机化合物，也可以是金属配合物。
二、金属有机催化剂1. 铑催化剂铑催化剂在不对称氢化、不对称羰基加成、不对称芳香核糖化等反应中表现出较高的催化活性和对映选择性。
2. 钌催化剂钌催化剂广泛应用于不对称氢化、不对称羰基加成、不对称环化等反应中，具有优异的催化效果和对映选择性。
3. 钯催化剂钯催化剂是有机合成中应用最广泛的催化剂之一，常用于氢化反应、杂环合成、烯烃功能化等反应中。
4. 铂催化剂铂催化剂在不对称氢化、不对称芳香核糖化、烯烃功能化等反应中具有重要的应用价值。
三、有机催化剂1. 亚胺催化剂亚胺催化剂广泛应用于烯烃环化、取代反应、不对称羰基反应等反应中，具有较高的催化活性和对映选择性。
2. 锆催化剂锆催化剂在不对称HSi加成反应、Asymmetric 1,2-additions等反应中表现出优异的催化效果和对映选择性。
3. 磷酸催化剂磷酸催化剂广泛应用于不对称Michael加成、不对称烯烃环化等反应中，在有机合成中发挥重要的作用。
四、手性催化剂的应用领域1. 药物合成手性催化剂在药物合成中起到关键的作用，能够高效合成手性药物分子。
2. 天然产物全合成手性催化剂广泛应用于复杂天然产物的全合成过程中，能够实现高效、高选择性的合成。
3. 聚合物合成手性催化剂在聚合物化学领域有着重要的应用，能够有效地控制聚合反应的立构和空间构型。
4. 化学传感器手性催化剂可以应用于构建化学传感器，实现对手性分子的检测和识别。
结语手性催化剂作为有机合成中的重要工具，在合成领域具有广泛的应用。
通过对手性催化剂种类和应用的整理，希望能够帮助读者更好地了解和应用手性催化剂，为有机合成领域的发展做出贡献。
手性催化剂的合成和应用
手性催化剂的合成和应用手性催化剂是在许多化学反应中起到关键作用的一种化合物。
它能够促进化学反应，同时使得生成的产物具有一定的立体构型，这对于药物合成、材料科学等重要领域都有着重要的意义。
手性催化剂的合成和应用是当今化学领域的一个热门研究方向，其在实际应用中具有极高的研究价值和应用前景。
一、手性催化剂的定义和类型手性催化剂是一种在化学反应中起催化作用的化合物，它可以让反应发生在一定的立体构型下。
手性催化剂的基本原理是利用催化剂分子中的手性中心对反应物分子进行选择性“识别”和“诱导”，从而使得生成产物的立体构型有一定的选择性。
手性催化剂一般可分为两大类：手性 Lewis 酸催化剂和手性 Brønsted 酸催化剂。
手性 Lewis 酸催化剂是一种通过与反应物中的亲电性中心形成配位键的手性化合物。
而手性 Brønsted 酸催化剂则是指具有手性结构的酸性质子供体，能够与反应物形成氢键，使反应发生在一个特定的手性构型下。
二、手性催化剂的合成方法手性催化剂的合成通常需要依赖于手性复合物合成原料和不对称合成方法。
手性配体通常通过金属催化合成来获得，而手性酸也可以通过不对称合成来制备。
大部分手性配体可以通过金属催化合成法合成，其中包括巯基、磷配体和有机配体等。
有机配体的合成通常通过不对称合成法来得到。
在有机合成中，不对称合成法被广泛应用于手性化合物的制备，其中包括溶剂法、氧化还原法和手性催化反应法等等。
三、手性催化剂在有机合成中的应用手性催化剂在有机合成中具有广泛的应用，其中最为常见的应用是在不对称催化反应中。
手性催化剂能够诱导化学反应发生在一个特定的立体构型下，通过选择性合成一个特定的单一对映异构体来控制化学反应的方向和产物产率。
这种选择性合成手法不仅能使得反应产生的化学物质更具唯一性，更能够合成具有药物活性的分子。
手性催化剂还广泛应用于刚性分子和吸附材料的研究中。
刚性分子是指具有刚性二维平面、三维空间结构的有机分子，其具有多种化学和物理性质。
手性催化剂的应用及用量
手性催化剂的应用及用量手性催化剂是一类能够选择性地催化手性反应的化合物，广泛应用于有机合成领域。
它们的应用范围涵盖了从药物合成到化学品生产的多个领域。
在这篇回答中，我将介绍手性催化剂的一些常见应用以及它们在反应中的用量。
手性催化剂的应用可以分为不对称合成和不对称转化两个大的方面。
不对称合成是指利用手性催化剂将不对称底物转化为手性产物的过程。
不对称转化则是指将不对称底物转化为手性产物的过程。
以下是手性催化剂在这两个方面的一些常见应用。
在不对称合成中，手性催化剂广泛用于药物合成领域。
例如，手性氨基酸催化剂如L-谷氨酸盐酸盐和L-谷氨酸甲酯可以用于催化利用动力学拆分法合成手性药物的过程。
L-谷氨酸盐酸盐和L-谷氨酸甲酯这两种手性催化剂在气相中的应用范围广泛，它们可以催化烯烃和炔烃的不对称合成，合成出具有手性的碳氢化合物。
此外，手性催化剂也可以用于有机合成中的不对称羟酰胺合成。
例如，将手性席夫碱催化剂引入到不对称羟酰胺合成反应中，可以有效地催化手性亚磷酰亚胺的反应。
这些手性亚磷酰亚胺可以作为不对称合成中的重要中间体，用于合成手性药物和其他有机化合物。
在不对称转化中，手性催化剂也有广泛的应用。
一个重要的应用是手性酯化反应。
手性催化剂可以催化酯化反应，将手性醇与酸反应得到手性酯。
例如，手性吲哚催化剂可以催化酚与芳香酸酯化反应，得到手性酯。
这些手性酯可以作为药物中间体，用于合成手性药物。
此外，手性催化剂还可以应用于不对称的亲核取代反应。
例如，手性吡啶催化剂可以催化芳基溴化物和亲核试剂的反应，得到具有手性的取代产物。
这种手性催化剂在药物和农药合成中有重要的应用。
手性催化剂在反应中的用量通常很低，因为它们属于催化剂，可以在反应过程中循环使用。
一般来说，手性催化剂的使用量为底物的几个百分之一到几个千分之一。
不同的反应和催化剂具体要求不同，因此具体用量需要根据实际情况进行优化。
总结起来，手性催化剂在不对称合成和不对称转化中都有广泛的应用。
酶催化合成手性药物
酶催化合成手性药物手性药物是一类非常特殊的生物活性物质，它们具有独特的化学结构和非常复杂的生物活性，常常是一种手性异构体，其中一种具有治疗作用，而相反手性异构体则可能具有毒性。
因此手性药物的制备和纯化显得尤为重要和困难，而酶催化合成手性药物则成为了一种重要的手段。
酶是一种天然的催化剂，它具有高效、专一性、选择性、可控性等特点，因而被广泛地应用于生物化学、工业化学、药物化学领域，尤其是在手性药物合成中，酶催化技术具有独特的优势。
酶催化合成手性药物的基础是手性催化反应，即利用手性催化剂（如酶）来催化手性化合物之间的化学反应。
在手性催化反应中，不同手性异构体间的反应速率和结构是有区别的，可以实现对手性化合物的不对称合成。
酶催化合成手性药物的中心在于利用手性酶对手性底物进行催化反应，使其产生高对映选择性的产物。
酶催化合成手性药物的过程一般包括两个主要步骤：手性底物酶催化反应和后处理。
手性底物酶催化反应是酶催化合成手性药物的核心环节。
在这个过程中，酶催化剂发挥其专一性和高效性的作用，选择性地催化目标底物产生高对映选择性的产物。
目前常用的酶催化剂主要有酯酶、脱氢酶、转移酶、氨化酶、羟化酶等。
同时，为了进一步提高手性药物合成的效率和选择性，有时还需要对酶进行改造和工程。
后处理是将反应产物中残留的杂质从目标产物中分离出来的过程。
这个过程主要涉及产物分离、纯化和析出等步骤。
通常使用液-液分离、毒性除去、分子筛分离等方法来分离产物中的杂质，然后通过萃取、结晶、蒸馏等方法来纯化产物，最终通过浓缩和干燥等方法在产物中析出目标化合物。
酶催化合成手性药物的应用非常广泛。
例如，世界上最大的口服降糖药物甲磺酸二甲双胍就是通过酶催化合成而成，而亚洲唯一的口服抗癌药物伊立替康也是通过酶催化合成而成。
酶催化技术还可以用于制备氨基酸、植物生长调节剂、医疗诊断试剂等领域。
不过，酶催化合成手性药物还面临着一些挑战和难点。
例如，大多数酶的稳定性较差，容易受到反应条件的影响而失去活性；酶催化反应有时处于平衡状态，需要借助其他手段来促进反应的进行和产物的析出；还有一些合成路线非常复杂，需要进行多步反应，在每一步反应中对催化剂和反应条件进行反复优化。
手性催化剂的合成与应用
手性催化剂的合成与应用手性催化剂作为一种高效的催化剂，已经广泛应用于有机合成领域。
在手性合成和天然产物合成中，手性催化剂都扮演着不可或缺的角色。
本文主要探讨手性催化剂的合成和应用。
一、手性催化剂的概念手性催化剂是指具有手性中心的催化剂。
手性中心是指分子上存在旋转不对称性的碳原子或者其他原子。
因为手性中心的存在，手性催化剂和反应物之间的相互作用会发生不对称反应，从而产生手性产物和反应物。
二、手性催化剂的合成目前，手性催化剂的合成方法主要有三种。
1.自发对映异构化（SOI）法自发对映异构化法是指通过光学分离等手段从混合手性原料中直接分离出手性催化剂。
这种方法具有可重复、环保、经济等优点，但是生产难度大。
2.不对称合成法不对称合成法是指利用手性合成试剂参与反应，合成手性催化剂的方法。
这种方法可以实现单一手性产物的选择性合成，但是反应条件严格，合成难度大。
3.催化剂中对映异构体的分离法催化剂中对映异构体的分离法是指利用对映异构体在某些条件下发生不同的化学反应性质，将其分离出来，制备手性催化剂。
这种方法简单易行，可以得到高纯度的单一对映异构体，但是需要高度纯净的反应试剂和分离剂。
三、手性催化剂的应用手性催化剂的应用领域非常广泛，特别是在药物合成、食品添加剂、香料制造等领域中得到了广泛应用。
1.药物合成手性催化剂在药物合成中起到了非常重要的作用。
如利用手性催化剂可以制备出左旋多巴等用于治疗帕金森病和抑郁症的药物。
2.食品添加剂近年来，人们对食品添加剂的安全性越来越关注。
手性催化剂在食品添加剂中的应用有机酸、氨基酸等。
3.香料制造手性催化剂在合成各种天然和合成香料中也起到了重要作用。
总之，手性催化剂作为一种高效的催化剂已经被广泛应用于有机合成和天然产物合成中。
未来，随着技术的不断提高以及对手性催化剂的应用场景不断拓展，手性催化剂必将在更多领域得到发展和应用。
有机合成中的催化剂与催化反应
有机合成中的催化剂与催化反应催化剂是有机合成中不可或缺的重要角色，它们能够显著提高有机反应的速率和选择性。
本文将探讨有机合成中常见的催化剂及其在催化反应中的应用。
一、贵金属催化剂贵金属催化剂在有机合成中广泛应用。
其中，铂族金属如铂、钯、铑等是常见的催化剂。
它们具有良好的催化活性和选择性，能够催化氢化反应、氧化反应、还原反应等。
例如，钯催化的Suzuki偶联反应是有机化学中重要的反应之一，通过钯催化剂，可以将有机卤化物与有机硼酸酯反应，从而形成碳-碳键，合成复杂的有机分子。
二、催化剂的选择性在有机合成中，催化剂的选择性是一个至关重要的问题。
许多反应都需要选择性地进行，以合成目标化合物并避免副反应的发生。
金属有机配合物催化剂的研究在这方面取得了重大突破。
例如，格允斯-塞耶夫反应是一种重要的C-H键官能团化反应，通过钼催化剂可以实现对芳烃C-H键的活化，高效合成有机酮化合物。
三、有机小分子催化剂除了金属有机配合物，有机小分子催化剂在有机合成中也起到了重要的作用。
有机小分子催化剂具有较低的成本和易得性，且可以通过结构修饰来改变其催化性能。
例如，氧化钯是一种重要的有机小分子催化剂，在诸多有机反应中都能有效地催化。
其应用范围包括C-C键形成反应、氧化反应、羟化反应等。
四、手性催化剂手性催化剂在有机合成中扮演着重要的角色，能够催化手性控制的反应并合成手性化合物。
不对称合成是有机合成领域的热点之一，手性催化剂的应用使得合成手性药物和天然产物更加高效可行。
钯催化的Suzuki偶联反应中，手性配体的引入能够控制反应的对映选择性，合成手性的芳香胺化合物。
五、固体催化剂在有机合成中，固体催化剂的应用得到了越来越多的关注。
固体催化剂具有良好的机械强度、热稳定性和再生能力，能够在流动体系中高效催化反应。
例如，氧化锆、氧化铝等固体催化剂在选择氧化反应和酮化反应中得到了广泛应用。
综上所述，催化剂在有机合成中扮演着不可替代的角色。
手性有机催化剂在不对称合成中的应用
手性有机催化剂在不对称合成中的应用导言：不对称合成是有机合成领域中的重要分支，通过构建手性化合物（分子）来合成具有特定活性和药理学效应的化合物。
手性有机催化剂作为一种重要的工具，已经在不对称合成中发挥了重要的作用。
本文将介绍手性有机催化剂的定义和分类、应用领域以及未来的发展前景。
一、手性有机催化剂的定义与分类1. 手性有机催化剂定义手性有机催化剂是能够引发不对称转化的有机分子，具有手性结构，能够通过催化作用加速反应速率，并且在反应过程中保持手性不变。
2. 手性有机催化剂的分类根据功能团的不同，手性有机催化剂可以分为酸碱型、氧化还原型、配位催化型等。
酸碱型手性有机催化剂通过质子转移、亲电或核负电子云的机制实现不对称催化。
氧化还原型手性有机催化剂通过电子转移实现不对称催化。
配位催化型手性有机催化剂通过形成物种激活催化的底物。
二、手性有机催化剂的应用领域1. 不对称氢化反应不对称氢化反应是手性有机催化剂的重要应用领域之一。
通过手性有机催化剂的催化作用，可以将不对称亲核试剂与不对称元素试剂在氢化反应中进行底物的选择性催化还原，从而产生优选手性的产物。
2. 不对称酯化反应手性有机催化剂在不对称酯化反应中也有广泛的应用。
通过手性有机催化剂的作用，使酸和醇的酯化反应具有高选择性，得到具有高催化效率和高产率的手性酯产物。
3. 不对称亲核试剂与不对称叔亲试剂反应不对称亲核试剂与不对称叔亲试剂反应是手性有机催化剂的另一个重要应用领域。
通过手性有机催化剂的引导，亲核试剂和叔亲试剂可以进行高度对映选择性的反应，生成手性中心。
4. 不对称氧化反应手性有机催化剂在不对称氧化反应中具有重要的应用价值。
通过手性有机催化剂的作用，可以选择性氧化底物，产生手性醇、醛和酮等有机化合物。
三、手性有机催化剂的发展前景手性有机催化剂在不对称合成中的应用已经取得了令人瞩目的成果，但仍然有许多挑战和机遇等待我们探索和发现。
未来的发展趋势包括拓宽应用领域，发展更高效的催化剂，优化合成方法，提高催化效率等方面。
有机合成中的手性催化剂设计与合成
有机合成中的手性催化剂设计与合成在有机合成领域中，手性催化剂被广泛应用于合成手性化合物的过程中。
手性化合物具有镜像异构体的性质，这些异构体在化学和生物学活性方面可能存在巨大的差异。
因此，手性催化剂的设计和合成对于有机合成的发展具有重要意义。
一、手性催化剂的定义与分类手性催化剂是一种能够选择性地引发手性反应的催化剂。
根据其结构特点和作用方式，手性催化剂可以分为两类：金属有机手性催化剂和有机手性催化剂。
1. 金属有机手性催化剂金属有机手性催化剂是指含有手性配体的金属配合物。
这些配体通过金属与底物的相互作用，促使手性诱导的反应发生。
典型的金属有机手性催化剂包括[JOSPTIC]Jacobsen手性催化剂[/JOSPTIC]、Trost手性催化剂等。
2. 有机手性催化剂有机手性催化剂是指不含有金属离子的有机化合物。
这些化合物本身具有手性结构，并能通过不对称催化反应引发手性诱导，实现对手性底物的选择性催化合成。
有机手性催化剂包括螺环催化剂、可控官能团催化剂等。
二、手性催化剂设计与合成方法1. 结构和拓扑手性结构手性是指手性分子中的手性中心或手性轴。
在设计手性催化剂时，研究人员可以通过引入手性中心或手性轴，构建具有手性的分子结构。
另外，拓扑手性也是一种常见的设计思路，通过合理设计分子拓扑结构，实现手性催化剂的设计与合成。
2. 助手性基团与手性诱导助手性基团是一种简单的手性引入方式，通过引入手性的辅助基团，可以改变催化剂的空间结构，从而实现手性底物的选择性催化。
手性诱导则是一种基于底物与催化剂间非共价相互作用的手性引入方式，通过合理选择催化剂的手性诱导团，可以使底物以特定的立体构型进入反应过程。
3. 动力学与热力学控制手性催化反应既可以通过动力学控制实现手性诱导，又可以通过热力学控制实现手性分离。
在动力学控制中，合理选择催化剂的反应条件和反应过程，通过调控反应速率提高手性选择性。
而在热力学控制中，利用手性反应的不可逆过程，通过分离手性产物以及通过手性拆分等方法实现手性分离。
有机化学中的手性催化剂的合成与应用
有机化学中的手性催化剂的合成与应用手性催化剂是有机化学中一类重要的化合物，它们具有非常广泛的应用领域。
手性催化剂的合成和应用是有机化学研究中的重要领域之一。
本文将从手性催化剂的定义、合成方法以及应用领域等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下手性催化剂的定义。
手性催化剂是指具有手性结构的化合物，在化学反应中起到催化作用的物质。
手性催化剂的手性结构使其能够选择性地催化产生手性产物。
这种选择性催化的特性在有机合成中具有重要意义。
手性催化剂的合成方法有很多种。
其中一种常见的方法是利用手性配体与金属离子形成配位化合物。
这种方法可以通过合成手性配体，再与金属离子配位得到手性催化剂。
另一种方法是利用手性有机分子进行合成。
这种方法可以通过手性有机分子的合成反应得到手性催化剂。
手性催化剂在有机合成中有着广泛的应用。
首先，手性催化剂在不对称合成中起到了重要的作用。
不对称合成是指在化学反应中选择性地合成手性化合物的方法。
手性催化剂可以通过选择性地催化产生手性产物，实现不对称合成。
这对于药物合成、天然产物合成等领域具有重要意义。
其次，手性催化剂在有机反应中的催化剂也具有重要的应用。
手性催化剂可以催化一些特定的有机反应，提高反应的速率和产物的选择性。
例如，手性催化剂可以催化不对称亲核取代反应、不对称氧化反应等。
这些反应在有机合成中具有重要的地位，而手性催化剂的应用则进一步提高了这些反应的效率和选择性。
最后，手性催化剂在材料科学中也有着广泛的应用。
手性催化剂可以催化一些特定的聚合反应，用于合成手性聚合物。
手性聚合物在材料科学中具有重要的应用，例如在光学、电子学等领域。
手性催化剂的应用为手性聚合物的合成提供了重要的手段。
综上所述，手性催化剂的合成与应用是有机化学研究中的重要领域。
手性催化剂通过选择性催化产生手性产物，实现了不对称合成；通过催化特定的有机反应，提高了反应的效率和选择性；通过催化特定的聚合反应，合成了手性聚合物。
手性催化剂的合成和应用为有机化学研究和实际应用提供了重要的支持。
有机化学中的手性催化反应
有机化学中的手性催化反应在有机化学领域中，手性催化反应是一种重要的研究领域。
手性催化反应是指通过手性催化剂促使手性底物发生化学反应，产生手性产物的过程。
手性催化反应在药物合成、天然产物合成等领域具有广泛的应用价值。
本文将介绍手性催化反应的基本概念、常用的手性催化剂以及几个典型的手性催化反应。
一、手性催化反应的基本概念手性催化反应中，手性催化剂起到了重要的作用。
手性催化剂是具有手性结构的化合物，通过催化底物的反应，实现手性产物的选择性生成。
手性催化剂的手性结构可以通过对映体的选择性制备来获得。
手性催化反应的基本机理是通过手性催化剂与底物之间的非共价作用实现的。
手性催化剂可以与底物形成手性催化底物复合物，然后通过一系列的反应步骤，实现手性产物的选择性生成。
二、常用的手性催化剂在手性催化反应中，常用的手性催化剂包括金属络合物、有机小分子等。
金属催化剂如钯、铂等常用于氢化反应、不对称氢化反应等。
而有机小分子催化剂如有机胺、有机亚砜等常用于亲电取代反应、不对称亲电取代反应等。
三、手性催化反应的典型实例1. 不对称氢化反应不对称氢化反应是通过手性催化剂实现的一种重要的手性催化反应。
在不对称氢化反应中，手性催化剂和底物之间形成手性催化底物复合物，然后通过加氢反应，实现手性产物的选择性生成。
不对称氢化反应在药物合成中具有广泛的应用。
2. 不对称亲电取代反应不对称亲电取代反应也是一种常见的手性催化反应。
在不对称亲电取代反应中，手性催化剂与底物形成手性催化底物复合物，然后通过亲电取代反应，实现手性产物的选择性生成。
不对称亲电取代反应在天然产物合成中具有重要的应用。
3. 不对称环加成反应不对称环加成反应是一类重要的手性催化反应。
在不对称环加成反应中，手性催化剂与底物形成手性催化底物复合物，然后通过环加成反应，实现手性产物的选择性生成。
不对称环加成反应在有机合成中具有广泛的应用。
四、手性催化反应的应用价值手性催化反应具有广泛的应用价值。
有机化学中的手性化合物的判断和分类
有机化学中的手性化合物的判断和分类手性化合物是有机化学中一类重要的化合物，其独特的空间结构使其具有对映异构体的性质。
在本文中，将介绍手性化合物的判断和分类方法。
手性化合物的判断方法主要有物理性质测定法、光学活性测定法和核磁共振测定法。
物理性质测定法是通过测定化合物的旋光度或熔点来判断是否为手性化合物。
手性化合物的旋光度是指其溶液对平面偏振光的旋转程度，可以通过旋光仪进行测定。
当溶液中的化合物旋光度不为零时，说明该化合物是手性的。
另外，手性化合物的熔点通常高于其对映异构体的熔点，因为手性化合物的同一对映异构体之间存在空间位阻，使得其分子间的相互作用增强，因此熔点较高。
光学活性测定法是利用手性化合物对偏振光的旋光现象来判断其是否为手性化合物。
这种方法通过测定化合物溶液对偏振光的旋光度来判断化合物是否为手性的。
当溶液对偏振光具有旋光度时，说明该化合物是手性的。
然而，需要注意的是，光学活性测定法只能判断化合物是否有手性，不能确定其绝对配置。
核磁共振测定法是一种通过核磁共振技术来判断手性化合物的方法。
通过测定化合物质子或碳原子在核磁共振谱中出现的化学位移，可以确定化合物的结构和对映异构体之间的差异。
这种方法可以确定化合物的相对配置和绝对配置。
根据手性化合物的对称原则，手性化合物可以分为对称手性化合物和非对称手性化合物。
对称手性化合物具有一个或多个旋转轴或反射面，其不对称中心对称。
对称手性化合物的对映异构体之间具有理想的相等性，它们的物理性质和活性相同。
非对称手性化合物是没有对称元素的手性化合物。
它们的对映异构体之间具有明显的差异，包括物理性质、化学反应性和生物活性等方面的差异。
在应用中，手性化合物的分类常用到手性催化剂、手性色谱柱、手性膜等技术。
手性催化剂是一种将手性识别能力转化为非手性反应物生成手性产物的物质。
手性色谱柱则是通过手性固定相对手性化合物进行分离和纯化的工具。
手性膜则是一种通过手性识别和分离的膜材料。
手性催化剂研究进展及其在不对称合成中的应用
第49卷第8期2021年4月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.8Apr.2021手性催化剂研究进展及其在不对称合成中的应用武文超（内蒙古医科大学药学院，内蒙古呼和浩特010110）扌商要：手性催化被认为是合成手性化合物最有效的途径，近几十年来一直受到人们的广泛关注。
本文介绍了手性催化剂在不对称合成中的重要作用，并详细介绍了近年来生物催化剂、手性金属络合物催化剂、手性有机小分子催化剂（重点介绍手性磷酸催化剂和手性硫JR类催化剂）的相关研究进展，同时也介绍了各类催化剂在不对称催化合成中的应用，为后续的研究提供理论依据。
关键词：手性催化剂；生物催化剂；手性金属络合物催化剂；手性有机小分子催化剂；不对称合成中图分类号：06-1文献标志码：A文章编号：1001-9677（2021）08-0003-05Research Progress on Chiral Catalysts and Their Applicationin Asymmetric SynthesisWU Wen-chao(School of Pharmacy,Inner Mongolia Medical University,Inner Mongolia Huhehot010000,China)Abstract:Chiral catalysis is considered to be the most effective way to synthesize chiral compounds,which has attracted much attention in recent decades.The important role of chiral catalysts in asymmetric synthesis was introduced, and the research progress on biocatalysts,chiral metal complexes catalysts and chiral organic small molecular catalysts (chiral phosphoric acid catalysts and chiral thiourea catalysts)in recent years was introduced in detail.The application of various catalysts in asymmetric catalytic synthesis was also introduced,it provided a theoretical basis for the follow-up research.Key words:chiral catalyst；biocatalyst；chiral metal complex catalyst；chiral organic small molecule catalyst；asymmetric synthesis手性即不对称性，是指一个物体与其镜像不能完全重合的特征，是自然界中普遍存在的属性之一。
有机合成中的手性催化剂设计与应用
有机合成中的手性催化剂设计与应用手性催化剂是有机合成中不可或缺的重要工具，它们具有高效、选择性和环境友好等特点，在药物合成、材料制备和化学生物学等领域发挥着重要作用。
本文将重点探讨手性催化剂的设计与应用。
一、手性催化剂的概述手性催化剂是对手性底物具有高选择性的催化剂。
在有机合成中，手性催化剂通过催化底物的不对称反应，使得只生成特定手性的产物。
手性催化剂的设计和应用可以分为两个方面：配体设计和催化反应机理的理解。
二、手性催化剂的配体设计配体是手性催化剂的关键组成部分，合理的配体设计可以有效提高催化剂的催化活性和选择性。
目前，常见的手性配体设计策略包括手性诱导、手性分子诱导和手性羟基诱导等。
手性诱导是通过引入手性碳源或手性氮源来实现催化剂的手性控制。
例如，采用手性二醇为配体，可以形成手性的金属配合物催化剂，实现对手性底物的选择性催化反应。
手性分子诱导是利用手性分子与底物形成手性反应中间体，从而实现对底物的手性控制。
例如，利用手性腙（chiral oxime）作为配体，可以实现对醛或酮的不对称催化还原反应。
手性羟基诱导是通过引入手性羟基来控制催化剂的手性，使其对底物进行立体选择。
常见的手性羟基诱导催化剂包括双羟基脂肪酸盐、羟基含氮杂环等。
三、手性催化剂的应用手性催化剂在有机合成中有广泛的应用。
下面将介绍一些常见的手性催化反应及其应用。
1. 羟基化反应手性催化剂在羟基化反应中起到选择性诱导的作用。
通过催化剂对底物的立体选择，可以实现对手性羟基的高选择性合成。
例如，采用胆碱作为催化剂，可以实现对α-氨基酸的醛的α位羟基化反应。
2. 不对称加成反应手性催化剂在不对称加成反应中具有重要的应用。
例如，通过铜催化，底物的亲核试剂可以与底物进行不对称加成反应，生成手性产物。
这种反应在药物合成中应用广泛。
3. 不对称氢化反应手性催化剂在不对称氢化反应中起到立体选择的作用。
例如，采用手性磷脂配体和铑催化剂，可以实现不对称氢化反应，生成手性醇。
手性催化剂
手性催化剂的综述院系：专业班级：学号：姓名：指导老师：关于手性催化剂的探讨目的：这次任务我主要找关于手性催化剂的发展的研究，通过看这些专利可以看出这些年在手性物质方面研究的重点。
以及推测今后手性物质研究的方向。
概念：大家都知道有机化合物是含碳的化合物，一个碳原子的最外层上有四个电子，若以单键成键时，可以形成四个共价单键，共价键指向四面体的顶点，当碳原子连接的四个基团各不相同时，与这个碳原子相连接的四个基团有两种空间连接方式,这两种方式如同左右手，互为“镜像”，也是不能完全叠合在一起的，因此，这样的分子叫做“手性分子”。
这种构成手性关系的分子之间，把一方叫做另一方的“对映异构体”。
许多有机化合物分子都有“对映异构体”，即是具有“手性”。
通过查看下载的这些文章，自己进行了一下总结，主要有以下几方面吧。
一、C1- 对称性手性二胺席夫碱金属配合物的研究进展不对称合成方法包括底物诱导的不对称合成和催化剂诱导的不对称合成, 而最具吸引力的就是手性催化剂诱导的不对称合成, 已成为有机合成化学研究的热点。
其中, 具有C1 对称性的手性二胺席夫碱, 例如( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 双取代水杨醛- 1, 2- 环己二胺及其衍生物, 多年来其金属配合物的合成及其在不对称催化领域的应用研究异常活跃。
这类手性席夫碱金属配合物被总称为Salen 型催化剂, 此外还有Sa lan型和Sa la len型的配体。
A l、M o、Co、T i、C r、Nb、V、Cu等一系列金属的离子都能与( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 双取代水杨醛- 1, 2- 环己二胺及其衍生物形成配合物, 并被应用于有机不对称催化合成, 涉及包括不对称氢化、不对称氢转移、不对称氢硅化、不对称硅氰化和不对称氢氰化等重要反应[ 11] 。
近年来还出现了无机或有机高分子负载的Sa len型催化剂, 以及以高分子共价键担载的聚Sa len型金属配合物[ 15] , 使催化剂可以循环使用。
有机化学基础知识点立体化学基础概念与手性化合物
有机化学基础知识点立体化学基础概念与手性化合物立体化学基础概念与手性化合物有机化学是研究有机物的结构、性质、合成及其在生物、化工、医学等领域中应用的学科。
其中，立体化学是有机化学的重要基础概念之一。
本文将对立体化学的基础概念以及手性化合物进行介绍。
一、立体化学基础概念1. 手性和对映异构体：在有机化合物中，当它们的空间结构不能通过旋转、平移相互重合时，这些化合物被称为手性化合物。
手性化合物存在对映异构体现象，即它们的立体异构体成对出现，并且互为镜像关系。
例如，人的左右手就是对映异构体。
这两个异构体被称为左旋体（S体）和右旋体（R 体）。
2. 手性中心：手性中心是指化合物中的一个碳原子，它与四个不同的官能团或原子键相连。
由于它的四个取代基在空间上的排列不同，使得它的对映异构体产生。
手性中心常用希腊字母α、β、γ等表示。
3. 还原混合原则：还原混合原则用来判断手性中心的对映异构体的数量。
当一个化合物中有n个手性中心且各个手性中心均是不对称的，那么该化合物的对映异构体数量为2^n。
二、手性化合物手性化合物具有重要的生物活性和光学活性，对人体和环境有着重要的影响。
以下是一些常见的手性化合物和它们的应用：1. 丙氨酸：丙氨酸是一种α-氨基酸，它是生物体内合成蛋白质所必需的。
丙氨酸具有手性中心，存在左旋体（L-丙氨酸）和右旋体（D-丙氨酸）。
它们在构型上相似，但在生物活性上却有很大差别。
2. 扑热息痛：扑热息痛是一种常见的退烧镇痛药。
它的左旋体（S-扑热息痛）具有镇痛和退烧的作用，而右旋体（R-扑热息痛）则没有这种作用。
这也是为什么在合成和制药过程中要求生产单一对映异构体的原因之一。
3. 手性催化剂：手性催化剂是一类广泛应用于有机合成领域的手性化合物。
它们能够在催化反应中选择性地促使某个位点的反应，从而获得高产率和高对映选择性的产物。
手性催化剂对于药物合成和农业化学品的合成具有重要的意义。
三、总结立体化学基础概念与手性化合物是有机化学中的重要内容。
手性催化剂的合成与应用研究
手性催化剂的合成与应用研究手性催化剂是化学领域中一类重要的化合物，它们具有两个非对称碳原子，从而使得它们可以选择性地催化产生手性分子。
本文将介绍手性催化剂的合成方法以及它在有机合成中的应用研究。
一、手性催化剂的合成方法手性催化剂的合成方法多种多样，下面将介绍其中几种常见的方法。
1.1 共价催化剂的合成共价催化剂合成的关键步骤是构建手性碳原子。
常见的方法包括通过不对称合成、手性配体配体和手性切割等方式实现。
通过这些方法可以制备出一系列不同结构和手性的共价催化剂。
1.2 离子催化剂的合成离子催化剂的合成主要通过合成手性配体和手性配合物实现。
常用的合成方法包括手性拆分、不对称合成、对映选择性合成等。
这些方法都可以在合成过程中引入手性元素，从而实现离子催化剂的合成。
1.3 基于金属催化剂的合成基于金属催化剂的合成方法主要通过合成手性配体和过渡金属催化剂实现。
手性配体可以通过手性诱导合成、非对称合成等方法合成得到。
而过渡金属催化剂则可以通过过渡金属硕士产品，手性高的过渡金属络合物等多种方法得到。
二、手性催化剂的应用研究手性催化剂在有机合成中具有广泛的应用价值，以下将介绍几个典型的应用领域。
2.1 不对称合成不对称合成是手性催化剂最为重要的应用领域之一。
手性催化剂可以选择性地催化不对称的反应，从而合成手性分子。
这对于药物合成、农药合成等领域具有重要的应用价值。
2.2 氢化反应氢化反应是将不饱和化合物加氢还原成饱和化合物的反应。
手性催化剂在氢化反应中可以选择性地催化产生手性产物，从而实现对手性的控制。
2.3 不对称氧化反应不对称氧化反应是将有机化合物中的不对称碳原子氧化为手性醇、醚等化合物的反应。
手性催化剂在不对称氧化反应中可以催化选择性氧化，得到手性的产物。
2.4 不对称加成反应不对称加成反应是将手性催化剂催化的底物与另一个底物进行加成反应，得到手性产物。
这种反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以用于合成手性药物、手性精细化工品等。
有机化学中的手性合成方法
有机化学中的手性合成方法手性合成是有机化学中的一项重要研究内容，旨在合成具有手性的有机分子。
手性分子是指具有非重叠镜像对称性的分子，也被称为旋光异构体。
手性合成方法的发展对于制备手性药物、农药和化学品等具有重要意义。
本文将介绍几种常见的手性合成方法。
1. 采用手性诱导剂合成手性分子手性诱导剂在手性合成中起着至关重要的作用。
通过选择具有手性诱导剂的底物或催化剂，可以有效地控制手性产品的生成。
手性诱导剂可以是具有手性反应中心的有机分子，也可以是具有手性配体的金属催化剂。
例如，氧化还原反应中使用手性醇或手性氨基酸作为还原剂或催化剂，可以获得手性醇或手性氨基酸的合成。
2. 手性催化剂的应用手性催化剂是一类具有手性配体的金属催化剂。
它们可以在不改变底物结构的情况下，通过控制催化剂的手性结构，使得手性产物优先生成。
手性催化剂广泛应用于不对称合成中，例如还原、加氢、氧化、酯化和烯烃的不对称合成等。
通过优化催化剂的结构和反应条件，可以有效地提高手性产物的产率和选择性。
3. 手性衍生物的合成手性衍生物是通过对手性分子进行化学修饰而得到的。
通过对手性分子进行选择性的功能团转化或官能团修饰，可以改变手性分子的化学性质和反应活性。
手性衍生物的合成常用的方法包括手性酯化、手性取代和手性位选择。
通过合理设计反应条件和催化剂的选择，可以高效地合成手性衍生物。
4. 手性配体的应用手性配体是一类具有手性结构的有机分子，广泛应用于金属催化反应中。
手性配体与金属形成手性配合物，可以在催化反应中起到固定金属位置和调节反应速率的作用。
手性配体的结构和对应的金属离子选择可以通过调节催化剂的手性结构，来控制产物的手性。
手性配体可以通过手性合成方法或者手性拆分的方法进行合成。
5. 化学动力学拆分化学动力学拆分是一种实验手段，通过改变反应条件来实现对手性化合物的分离。
主要基于手性分子在不对称催化反应中的反应速率差异。
通过优化反应条件、催化剂和底物结构，可以将手性化合物分离成对映异构体。
化学反应中的手性催化剂
化学反应中的手性催化剂手性催化剂是一种非常有趣的化学物质。
它可以在化学反应中起到非常重要的作用。
在这篇文章中，我将向您介绍手性催化剂的基本概念、应用以及一些有趣的实验事例。
1. 手性催化剂的基本概念手性催化剂，顾名思义，就是具有手性的催化剂。
什么是手性呢？手性可以简单理解为对称性不同的分子。
在化学中，我们把分子分为左右两种对称性不同的类型，称之为手性。
与之相对的是不对称的分子，我们称之为非手性。
手性催化剂具有两种手性异构体，分别为左旋异构体和右旋异构体。
它们的具体结构非常复杂，不同种类的手性催化剂有不同的结构。
手性催化剂的作用非常特殊。
它可以使反应发生手性选择性，也就是在一个反应中只生成一种手性的产物。
这对于制药、农药、化妆品等领域的合成意义重大。
2. 手性催化剂的应用手性催化剂可以应用于各种有机化学反应。
以下是一些常见的反应：(1) 不对称羟化反应不对称羟化反应是一种重要的有机合成反应。
通过使用手性催化剂，可以实现对产物的手性选择性。
(2) 不对称的Michael反应Michael反应是一种经典的不对称反应。
通过使用手性催化剂，可以实现对反应物的手性选择性，从而获得手性对映体。
(3) 不对称的Mannich反应Mannich反应是一种重要的不对称反应。
通过使用手性催化剂，可以实现对Mannich反应产物的手性选择性。
(4) 不对称的缩合反应不对称的缩合反应也是一种常见的不对称反应。
通过使用手性催化剂，可以实现对缩合反应产物的手性选择性，得到具有高度立体选择性的产物。
3. 一些有趣的手性催化剂实验手性催化剂不仅有应用价值，还非常有趣。
以下是一些有趣的手性催化剂实验案例。
(1) 千姿百态的手性固体手性催化剂可以存在于各种形态的固体中，这些固体形态包括晶体、液晶、胶态等等。
因为手性催化剂的结构非常复杂，所以它可以形成非常多样化、千姿百态的手性固体。
(2) 手性指纹在实验上，我们可以通过手性催化剂和手性分子配位来制备“手性指纹”。
手性化合物的合成及应用
手性化合物的合成及应用手性是化学领域中的一个重要概念，它指的是分子或晶体结构中的非对称性，即分子或结构某一方向上的空间排列方式与其镜像形象不重合。
由于物质本身具有手性，因此对手性化合物的合成及应用研究已成为化学领域一个热门的话题。
一、手性化合物的合成方法1.对映选择法对映选择法是通过以反应物不对称特征引导反应生成目标手性化合物的方法。
该方法通常包含两部分：首先选择具有手性特征的原料进行反应，其次导向反应生成希望得到的手性化合物。
例如，合成手性药物时，通过选择具有手性碳原子骨架的原料进行反应，得到目标药物的对映异构体。
2.光化学法光化学法是指利用紫外线、可见光、近红外线等光线对不对称性化合物进行不对称光化学反应，从而制备手性化合物的方法。
该方法具有操作简单、环境友好等优点，被广泛应用于手性化合物的合成。
3.手性催化剂法手性催化剂法是指利用手性催化剂在不对称反应中充当手性选择因子，导向反应生成手性纯的产物的方法。
手性催化剂可以选择性地催化只一种对映异构体的反应，从而得到手性富集或手性纯的化合物。
二、手性化合物的应用手性化合物与非手性化合物在物理化学性质、生物活性等方面的差异已得到广泛认识，因此手性化合物在医药、农药、食品、香料等领域中具有广泛的应用前景。
1.医药领域医药领域是手性化合物应用最为广泛的领域之一。
手性药物和非手性药物在生理学活性等方面的差异很大，手性药物的体外、体内代谢以及药效均受到其对映异构体的影响。
手性药物对映异构体之间的生物学活性差异可以被研究者利用，使药物的活性、毒性等方面得到优化和限制。
2.生物活性杀虫剂与医药领域类似，手性化合物的生物活性杀虫剂在农药领域也是一个热门的研究方向。
手性异构体产品不同的物理化学性质和对特定生物活性的遗传模式的选择性，使得手性农药对害虫的杀伤和生态环境的保护同时得到了提高和优化。
3.香料领域手性化合物在香精香料领域也具有广泛的应用。
许多天然香料如薄荷脑、莎莎醇等均为手性分子，由于手性异构体之间的气味差异，使得只有一种手性异构体的香精香料更受欢迎，因此人工合成手性分子也成为了一种制备高品质香精香料的途径。
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手性催化剂的综述院系：专业班级：学号：姓名：指导老师：关于手性催化剂的探讨目的：这次任务我主要找关于手性催化剂的发展的研究，通过看这些专利可以看出这些年在手性物质方面研究的重点。
以及推测今后手性物质研究的方向。
概念：大家都知道有机化合物是含碳的化合物，一个碳原子的最外层上有四个电子，若以单键成键时，可以形成四个共价单键，共价键指向四面体的顶点，当碳原子连接的四个基团各不相同时，与这个碳原子相连接的四个基团有两种空间连接方式,这两种方式如同左右手，互为“镜像”，也是不能完全叠合在一起的，因此，这样的分子叫做“手性分子”。
这种构成手性关系的分子之间，把一方叫做另一方的“对映异构体”。
许多有机化合物分子都有“对映异构体”，即是具有“手性”。
通过查看下载的这些文章，自己进行了一下总结，主要有以下几方面吧。
一、C1- 对称性手性二胺席夫碱金属配合物的研究进展不对称合成方法包括底物诱导的不对称合成和催化剂诱导的不对称合成, 而最具吸引力的就是手性催化剂诱导的不对称合成, 已成为有机合成化学研究的热点。
其中, 具有C1 对称性的手性二胺席夫碱, 例如( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 双取代水杨醛- 1, 2- 环己二胺及其衍生物, 多年来其金属配合物的合成及其在不对称催化领域的应用研究异常活跃。
这类手性席夫碱金属配合物被总称为Salen 型催化剂, 此外还有Sa lan型和Sa la len型的配体。
A l、M o、Co、T i、C r、Nb、V、Cu等一系列金属的离子都能与( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 双取代水杨醛- 1, 2- 环己二胺及其衍生物形成配合物, 并被应用于有机不对称催化合成, 涉及包括不对称氢化、不对称氢转移、不对称氢硅化、不对称硅氰化和不对称氢氰化等重要反应[ 11] 。
近年来还出现了无机或有机高分子负载的Sa len型催化剂, 以及以高分子共价键担载的聚Sa len型金属配合物[ 15] , 使催化剂可以循环使用。
本文就近年来手性二胺席夫碱( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 双取代水杨醛- 1, 2- 环己二胺及其衍生物与不同金属形成的配合物研究作一简要介绍, 重点评述了这些配合物的合成方法以及作为手性催化剂在不对称合成中的应用。
1.. A l( ! )配合物的合成与应用Katsuki等[ 16- 17] 从1, 2 - 环己二胺出发分步合成了一种新的光学活性Salen型配体1, 并且利用模板法与Et2A lC l反应制备出一种新的A l( ! ) 配合物2 (如图2)。
X- 衍射分析表明配合物2具有扭曲的三角双锥构型, 而配位的叔胺的绝对构型被确定为S。
N - 甲基则以syn形式取向于C l配体, 这一C l配体在配合物作为Lew is酸催化剂时可被底物所取代。
配合物 2 可以作为醛类和醛亚胺类化合物羟基膦酸酯化(H ydrophosphonylation) 的高效催化剂, 分别以很高的对映选择性得到相应的..- 羟基膦酸酯(高达94% ee) 和..- 氨基膦酸酯(高达95% ee )。
而且羟基膦酸酯化的范围很大, 脂肪族和芳香族的醛或醛亚胺都可以作为底物参加反应。
配合物2扭曲的三角双锥构型决定了其不对称催化反应的能力。
2.. Mo(VI)配合物的合成与应用Zhu等[ 18] 以水杨醛、3, 5- 二叔丁基水杨醛分别与( 1R, 2R ) - 1, 2- 二苯基- 二胺, 在无水乙醇中反应合成( 1R, 2R) - N, N.. - 水杨醛- 反式- 1, 2- 环己二胺、( 1R, 2R) - N, N.. - 3, 5- 二叔丁基水杨醛- 反式- 1, 2- 二苯基- 二胺, 经NaBH 4 还原后, 分别与MoO2 ( acac) 2 反应生成配合物3[M o( L2) O2 ]和配合物4 [M o( L3) O2 ] , 见图4。
在由芳醛不对称偶联合成频哪醇( P ina.. co l)的反应中, 配合物3( R1 = OCH3, R2 = H )和配合物4( R1 = R2 = t- Bu)是一类潜在的高效催化剂; 配合物4 高效催化苯甲醛缩合反应得到手性二醇的非对映立体选择性( d l/meso ) 和对映立体选择性( ee% )分别达到92 /8和95%。
Abu- Om ar等[ 14] 利用M o ( CO) 6 与大取代基的Sa len型配体反应, 制备了一系列Sa len型含双氧的Mo ( V I)配合物。
进一步用有机磷或硅烷还原之, 可以得到含单氧的相应配合物。
用PhS Hi 3 还原苯乙酮和4- 苯基- 2 - 丁酮, 发现这种含氧的M o 配合物作催化剂时只需较低的装载量( 1 m o%l M o) 和反应温度( 110# )。
催化剂的效能和所需反应时间依赖于催化剂的前驱体形式: M oV I ( O ) 2 v s( O)M oV - O - M oV ( O) vsMoIV ( O )。
研究发现含单氧的M o( VI)配合物是更有活性的催化剂。
Salen型的含双氧M o( V I)配合物催化的氢化硅烷化反应3.. Cr( ! )配合物的合成与应用Lu等[ 19] 以3, 5- 二叔丁基水杨醛与( 1R, 2R) - 1, 2- 二苯基- 二胺及其衍生物反应生成手性席夫碱配体, 在经NaBH4 还原后, 在THF \O2 条件下, 与C rC l2 反应, 再用AgNO3 处理得到手性四齿配合物5、6、7,。
这种四齿手性席夫碱C r( ! )配合物5在季铵盐的参与下, 于温和条件下可以有效的催化CO2 与外消旋的环氧丙烷( PO) 发生共聚作用生成聚碳酸丙烯酯( PCC), 可以选择性得到目标产物, 表现出良好的区域、立体选择性[ 20, 21] 。
在催化活性, 立体选择性控制、聚合物对应选择性等方面, 配合物5- 7这种新型催化体系, 远远超过了以前的席夫碱C r( ! )配合物体系。
与此同时, 比较配合物5、6、7催化上述反应中, 手性二胺的骨架, 水杨醛的取代基团的空间位阻这些因素在聚合过程中的立体选择性和立体选择性有着关键的影响。
.. Salen型C r( ! )配合物5、6、7的合成[19- 21] 最近, No zak i等[ 22] 则利用( Sa la len) C rC l配合物与鎓盐( On i.. um salts) 复合形成的催化体系催化环己烯氧化物与CO2 的共聚, 在大气压力下就能表现出优良的催化活性, 所得到的共聚物具有完美的交替结构。
有关的研究对CO2 的捕集和资源化利用具有十分重要的理论和现实意义, 值得关注。
另外, Jurczak等[23]以Sa len型的Cr( III)配合物锡烷与丙烯基硅烷的不对称加成, 发现在简单温和的条件下, 得到目标化合物的产率为61% ~ 90%, 对应选择性为58% ee~ 76% ee。
二、手性胺催化不对称水相 aldol反应研究进展水相中Aldol反应已经得到较广泛的研究［13-15］，到目前为止，能有效催化水相aldol 反应的有机小分子催化剂可以分为两类: ( 1) 基于脯氨酸骨架的手性仲胺催化剂; ( 2) 基于一些链状氨基酸和其它非氨基酸骨架的手性伯胺催化剂。
它们在催化水相aldol反应中表现出良好的催化活性和对映选择性。
1 手性胺催化的水相aldol反应研究进展生物催化剂: aldol酶自然界中催化aldol反应是通过aldol酶进行的。
Aldol酶根据催化aldol反应机理不同，可分为两种类型，type I and II 型。
酶促反应具有高效专一性特点，正是由于这种专一性，使得aldol酶催化底物的范围狭窄。
有机小分子催化剂，正是基于aldol 酶催化机理设计合成的。
最先报道用于催化aldol反应的脯氨酸［16-18］，以及随后开发出的小分子催化剂，克服了酶催化底物范围狭窄的局限，使得aldol反应底物的范围大大拓宽，进而成为研究的热点。
1. 2 手性仲胺催化的水相aldol反应Aldol反应有两种类型，分子内aldol反应和分子间aldol反应。
早在1970 年，脯氨酸催化的分子内Parrish-Eder-Sauer-Wiechert反应［16-18］已被报道，这也是首例有机小分子应用于不对称合成。
List 等［9，19-21］报道了首例有机小分子催化的分子间的不对称aldol 反应，用丙酮与芳香甲醛以及带支链的脂肪醛，在脯氨酸( 20-30% mol) 催化下，DMSO 作溶剂，进行aldol缩合，取得62-97% 的收率和65-99% 对映选择性，对催化剂进行筛选，发现脯氨酸优于其它氨基酸三、手性胺盐催化的α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应光学纯的环氧化物是一类重要的有机合成中间体,催化不对称环氧化反应则是获得此类手性化合物最简捷、最有效的方法. 目前既可用含金属的配合物催化剂[1]也可使用无金属的有机催化剂[2]催化此类反应. 和前者相比, 有机催化剂一般价廉易得, 而且在反应中不使用有毒的过渡金属而成为手性催化技术研究的热点. 已应用于不对称环氧化反应的有机催化剂(如手性酮催化剂[3]、聚氨基酸催化剂[4]及手性季铵盐类催化剂[5])均取得良好的催化效果. 2008 年, List[6]和Deng 等[7]分别报道了手性胺在不对称环氧化反应中的应用, 也取得了很好的催化结果.我们以8 种手性胺作为手性助剂催化α,β-不饱和酮的不对称环氧化反应, 取得较好的反应结果, 并首次将负载于β-环糊精的手性胺应用于不对称环氧化反应中.考察了手性胺的结构、氧化剂的种类及反应溶剂对系列查尔酮的不对称环氧化反应的影响, 为手性胺在有机催化的不对称反应中的应用提供了一些实例.四、手性磺酰二胺配合物催化芳香酮的不对称氢转移研究进展不对称氢转移反应的高活性和高选择性, 引起了研究者对不同体系下不对称氢转移反应机理的广泛研究. 反应机理的阐明不仅对理解催化反应过程、手性传递与手性识别的本质至关重要, 而且对新催化剂的设计合成有重要的指导作用.随着研究的深入, 手性磺酰二胺配合物已从学术研究发展到工业生产应用, 但只有少数的该类催化剂在工业上得到应用. 本文介绍手性磺酰二胺类配体及其过渡金属配合物用于芳香酮不对称氢转移反应的研究进展、相关的催化机理及工业化应用.芳香酮的不对称氢转移反应具有广阔的发展前景. 一方面, 它提供了一种手性醇类化合物的制备方法, 具有重要的理论研究意义. 另一方面, 手性芳香醇是重要的医药、农药、香料等精细化工中间体, 也是全合成的重要砌块. 随着工业需求的增加, 少数的手性磺酰二胺类配合物在工业上得到了应用, 但是产物光学选择性上的提高经常被催化剂的活性所抵消, 使得工业化生产难以实现.迄今为止, 在工业应用规模上, 已经使用RuCl( TsDPEN )( p cymene) 或Cp* MCl( TsDPEN ) ( MRh, Ir) 作为催化剂来制备各种药物中间体及农用化学品.五、手性磷酸催化的吲哚与乙醛酸乙酯亚胺的不对称傅克烷基化反应*不对称傅克反应是形成碳碳键的重要方法之一[ 1~ 2] , 它提供了一种非常有效的制备含有苄位手性中心化合物的方法。