手性膦化合物的探究学习

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有机化学中的手性合成研究

有机化学中的手性合成研究

有机化学中的手性合成研究手性化合物是一种分子中存在对映异构体的化学物质。

它们在自然界和工业生产中都有重要的应用,例如药物、香料和杀虫剂等。

然而,手性化合物的制备非常复杂,而且通常需要通过化学合成的方式进行。

在有机化学领域中,手性合成一直是一个重要的研究方向。

本文将介绍有机化学中手性合成的研究进展。

手性合成的背景手性合成是有机化学中一个非常重要的领域,因为大多数化学物质都是手性的。

这意味着它们存在着对映异构体,即“左手”和“右手”。

这些对映异构体的化学和生物活性可以截然不同。

例如,左旋多巴是一种用于治疗帕金森病的药物,而右旋多巴则几乎没有任何治疗效果。

因此,手性合成技术对于制备优质的药物非常重要。

手性合成的方法目前,有机化学中主要有两种方式进行手性合成:光化学制备和催化合成。

下面将分别介绍这两种手性合成方法的研究进展。

光化学制备光化学制备是通过光合作用来合成手性化合物的一种方法。

光合作用是指利用光能将无机物转化为有机物的过程。

这种方法的好处在于可以使用可见光或紫外线,而无需使用化学试剂。

此外,光化学合成反应的反应速度也非常快。

然而,光化学制备也存在一些问题。

首先,它往往需要使用光源和光敏试剂,这使得该方法成本较高。

其次,光化学合成方法的可控性也比较低,因为环境条件很难控制。

最后,光化学合成方法的产物也比较难于分离和纯化。

催化合成催化合成是一种通过催化剂促进化学反应的方法。

这种方法的好处在于可以在常温下使用,反应速度也比较快。

此外,催化合成还具有比较高的可控性,因为催化剂可以调节反应的速率和产物的构成。

催化合成的缺点在于催化剂的制备需要时间和成本。

而且,合成反应的选择性也比较低,催化剂的选择和条件的调节都比较困难。

近年来,有机化学家们还开始尝试将光化学制备和催化合成结合起来。

这种新型合成方法被称为“光催化合成”。

通过结合这两种方法,可以使手性合成更加高效和可控。

结语手性合成是现代有机化学研究的重要方向之一。

有机化学中的手性化合物合成

有机化学中的手性化合物合成

有机化学中的手性化合物合成有机化学是研究有机化合物的结构、性质和反应机制的学科。

手性化合物合成是有机化学中的一个重要分支,它涉及到与手性有关的分子结构和性质的探究,是现代有机化学中的一项重要课题。

在有机合成中,手性化合物的合成需要多种方法和技术,下文将对手性化合物合成这一话题进行阐述。

一、手性分离的必要性手性化合物是指具有左右对称性的分子,常见的有葡萄糖、氨基酸等。

由于手性分子的不对称性质,它们的化学性质和生物活性往往存在很大差异,只有对其进行有效的手性分离并分别进行研究才能得到准确的结论。

二、对手性化合物合成的需求手性合成物具有非常重要的生物学与药物学意义。

自然界中有大量的左旋或右旋的手性化合物,如蛋白质、糖类、激素等,这些分子都是具有高度的结构左右性。

其中,药物领域尤其重视手性化合物的合成。

对于寻找新的药物,合成一种左旋或右旋的手性化合物可以使得新药的结构更加精细、生理活性和药效更容易被研究和掌握。

此外,手性化合物还在电子信息、能源、材料等多个领域有着广泛的应用。

三、手性化合物的合成方法1. 不对称催化合成法该方法是利用对映选择性反应,通过催化剂实现反应物体现不对称选择性合成手性化合物的方法。

该方法基于化学正确性,反应速度快,而且具有很高的立体控制率。

例如,不对称催化剂常见的有不对称合成的BINAP,固定相利用态转移催化剂和酶催化剂。

2. 买断型手性化合物合成法买断型手性合成是指利用手性特异的物质对立构异构体进行物理分离或反应前的化学赋存,从而实现不对称合成的一种通用手段。

买断型手性合成涉及植物碱的拉点合成、枞菌素的D-葡萄糖赋存和粘性多糖糖苷等。

3. 基于手性分子的手性化合物合成与其他合成方法不同的是,该方法是利用手性分子作为手性合成物的前体,通过不同的化学反应合成手性化合物的方法。

例如,利用糖中的对映异构体或银中的对映异构体,可以制备抗生素、抗肿瘤药物等手性化合物。

四、实验研究与应用前景手性化合物合成具有很高的科研价值和实用前景。

手性化合物绝对构型的确定方法

手性化合物绝对构型的确定方法

手性化合物绝对构型的确定方法手性(chirality)是三维物体的基本属性,三维结构的物体所具有的与其镜像的平面形状完全一致,但在三维空间中不能完全重叠的性质,正如人的左右手之间的关系。

具有手性的化合物即称为手性化合物,手性化合物除了通常所说的含手性中心的化合物外,还包括含有手性轴、手性平面、手性螺旋等因素的化合物。

一般来说,如果分子既无对称面也无对称中心,分子就具有手性。

手性分子绝对构型的确定是一个极其重要且长期存在的问题。

目前确定手性分子绝对构型的方法主要有四类:(1) 有机化学法;(2) 核磁共振法;(3) X射线衍射法;(4) 光谱法,如旋光光谱法、圆二色谱、振动圆二色谱等。

1. 有机化学法有机合成是最早的确定分子手性的方法,主要为化学相关法。

即将目标分子反合成分析,从初始已知手性的化合物开始,通过手性控制的有机化学反应,将其转化为目标化合物的方法,然后从他们旋光符号或者相应的气相色谱、液相色谱推导出其绝对构型。

很多富有挑战性的复杂手性化合物的合成如今已被有机化学家们所攻克,然而有机合成始终是一项繁琐而辛苦的选择。

2. 核磁共振法(NMR)NMR 技术是获的化合物结构的首选方法,其耦合常数和NOE谱图是获取化合物相对构型的重要手段,适用于刚性结构非对映体的构型确认。

但是对于光学(对映)异构体而言,一般情况下其NMR谱的信号是相同的,即应用NMR 谱无法直接将其区分,也不能确定其绝对构型。

近年来发展了一些间接方法,借助NMR法,通过手性样品的衍生物来测定对映异构体的绝对构型。

在应用NMR法测定手性化合物绝对构型的方法中,以Mosher 法最为常用。

即通过将样品衍生化为非对映异构体或类似于非对映体,测定样品分子与手性试剂反应后产物的1H-NMR 或13C-NMR 位移数据,得到其化学位移的差值并与模型比较,最后推定底物分子手性中心的绝对构型。

例如,Mosher法是将待测样品的手性仲醇基(或仲胺基)与(R)或(S)-α-甲氧基-α-三氟甲基-α-苯基乙酸(亦称Mosher 酸,缩写MTPA,见图1)反应生成相应的酯或酰胺,然后测定该酯或酰胺的核磁共振氢谱。

手性亚膦(磷)酸联二萘酚(胺)酯配体的应用研究

手性亚膦(磷)酸联二萘酚(胺)酯配体的应用研究
收 稿 :2 0 年 1 01 0月 ,收 修 改 稿 :2 0 0 2年 3月 *通 讯 联 系 人 e malb w n i . c c — i: s a @dc a . n p
亚胺 双齿 配 体 等各 种类 型 的手 性配 体 。 形成 的 手 所
性 金 属催 化 剂 催 化 的不 对 称 合 成 反 应 有 碳一 双键 碳 和碳 一 双键 的氢化 、 二 酸 二 甲酯 负离 子 的亲 核取 氧 丙 代 、 轭烯 酮 的亲核 加 成 、 碳 双 键 的氢 甲酰化 、 共 碳一 碳
Th e Adv nc s i a e n Applc to f Ch r lBi pht o i a i n o i a na h l
Ph s h n t ( o p ie,Ph s h r mi ie o p 0 ie Ph s h t o p o a dt)
Zh n a jn ‘ W a s u a g Zh ni n Boh n Ch n H uln e ii
用 中的最 新进展 。 关键 词 手性 亚膦 ( ) 磷 酸联 二萘 酚 酯 手 性 亚膦 ( ) 磷 酸联 二萘 酚胺 酯 不对 称 催化 中图分 类号 : 2 . ; 2 . 文献标 识码 :A O6 1 3 4 06 5 6 文章 编 号 :1 0 —8 X( 0 2 0 —4 6 1 0 52 1 2 0 ) 60 4 — 0
不 对称 催化 反应 是 合成 手 性化 合物 的重要 方法
之一 , 由于 它 具 有很 高 的手 性 增 值 作 用 而越 来 越 引
起 人们 的高度 重 视 。手 性有 机膦 ( ) 为一 类 重要 磷 作
的手性 配 体 已引起 了人们 的极 大兴趣 。传统 的手性 三价磷 配 体 由于 易被 氧 化而 使其 应 用受 到一 定 的 限

手性化合物的介绍

手性化合物的介绍
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旋光度和比旋光度
一个手性分子的旋光能力大小用旋光度来衡量,用希腊字母 α表示。旋光度的大小用旋光仪测定。
chapter 5
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旋光仪工作原理
chapter 5
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1.3.3.2 比旋光度
比旋光度:平面偏振光旋转的角度除以样品浓 度和光路长度。 比旋光度[α]:采用10厘米长(L)的样品管和 样品浓度(C)为1g/ml时所测定的偏转角度。
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1.3.3.3 旋光纯
单一对映异构体的样品是旋光纯的。自然界中大部 分过程产生和使用的是旋光纯化合物。
但是化学家却难以办到。产生手性中心的化学反应 中最普遍的结果是生成对映异构体混合物。如果混合 物对映异构体比例是1:1,产生的这种外消旋混合物, 也检测不到净旋光。
18
通常情况是能检测到旋光,但又低于纯异构体的 旋光值,这是由于其中一种对映异构体过量。 对映体过量百分数用e.e.表示。在手性化合物的合 成中常用到e.e.值,但只有当对映异构体被分离后 才能确定e.e.值。
用(±)或(dl)表示
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具有光学活性的化合物对平面偏振光产生的偏转 角度称为旋光度,符号为α。利用旋光仪测定旋光度 时,除了光活性化合物本身的性质之外还有一些因素 影响α,如光源的波长、温度、样品液的浓度、溶剂 的类型和样品管的实际长度。所以一般采用比旋光度 [α],而不是旋光度α。
如果分子中含有两个以上的手性碳原子并且分子中不存在 对称面、对称中心或交替对称轴的话,那么这个分子是手 性分子,反之为非手性分子
3.3.2.2 旋光异构体 (1)对映异构体 (2)非对映异构体 (3)D和L异构体 (4)R和S异构体

3.3.3 手性,对映体和光学活性

手性化学合成的原理与实践

手性化学合成的原理与实践

手性化学合成的原理与实践手性化学合成是有机化学领域中的重要研究方向,其研究对象是手性化合物。

手性化合物是指由対映异构体组成的有机分子,其中対映异构体是指具有相同分子式、分子量、化学性质,但与光学活性有关的分子。

手性化学合成主要研究手性化合物的制备、分离、鉴定及其应用方面。

手性化学合成的原理和实践对于新型材料、药物、高效催化剂等领域的研究有着重要的应用价值。

一、手性化学的原理手性化学合成的基础是手性原子、附着于原子上的手性中心和手性分子。

原子是由原子核和电子组成的,其中原子核的性质是不能变化的,但对于不同原子核组成的原子,会对化学性质产生影响。

另外,原子核所带有的电荷会影响原子的电子云运动规律,产生不同的分子结构,表现为物理、化学性质的异构现象。

手性原子即指在一个分子中的原子,在其核桶内具有不同的运动规律和电荷分配,从而导致分子构型异构。

附着于原子上的手性中心是指在分子中的一个原子,其结构中至少存在一个方位异构体,两个方位异构体在光学上存在对映关系,分别称为左旋体和右旋体。

一般来说,一个理想的手性中心必须具备以下特征:不可平面化、含有4个不同的亚基、不具反转对称性。

手性分子是指由対映异构体组成的分子,它们虽然具有相同的物理、化学性质,但是在光学上严格对称,一左一右,彼此互补。

手性分子由于对映异构体之间的发光、吸收等性质的不同,具有独特的化学性质,因而具有广泛的应用价值。

二、手性化学合成的实践手性化合物是有机合成中的重要研究对象,它们的制备以及活性的研究对于新型材料、药物等领域的发展有着重大的意义。

在手性化学合成的实践中,一般有两种主要的策略,分别是对映选择性催化和对映选择性反应。

对映选择性催化是指通过合成催化剂的手性结构实现手性环境,进而选择对映异构体的目的。

它的主要优点是反应条件温和,而且不需要进行手性分离,从而节省时间、成本。

一般来说,对映选择性催化剂的合成依赖于化学结构和手性中心的选择,一般在广泛的晶系的理论基础上进行设计。

手性膦酸二酯类化合物的合成与结构

手性膦酸二酯类化合物的合成与结构

手性膦酸二酯类化合物的合成与结构
李学强;陈庆华
【期刊名称】《高等学校化学学报》
【年(卷),期】2001(022)010
【摘要】手性呋喃酮1a, 1b与亚磷酸三酯2a, 2b通过串联的不对称Michael加成/分子内Michalis-Arbazov重排反应, 得到含磷官能团的新手性化合物5-(S)-(1S)-冰片氧基-4-膦酸二酯基-3-卤素-2(5H)-呋喃酮(3a~3d).该反应具有条件温和, 产率高(69%~93%), 光学纯度单一(d.e.≥98%)等特点. 通过元素分析, IR, UV, 1H NMR, 13C NMR, MS, [α]20D等分析数据以及X射线四圆衍射确定了它们的化学结构和绝对构型.
【总页数】5页(P1677-1681)
【作者】李学强;陈庆华
【作者单位】宁夏大学化学系;北京师范大学化学系,
【正文语种】中文
【中图分类】O621
【相关文献】
1.铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃 [J], 陈修帅;侯传金;李晴;刘彦军;杨瑞丰;胡向平
2.微波辅助新型含1,2,3-三唑基的α-氨基膦酸酯类化合物的合成及其晶体结构 [J], 王俊岭;冯书晓;汪小伟;谷广娜;马军营
3.二新戊二醇对二氨基二苯醚双膦酸酯类化合物的合成及阻燃性试验 [J], 褚劲松;
孙光文;刘畅;杨兴钰
4.手性4-取代丁内酯类化合物的合成及其结构研究 [J], 王建平;常新红;田欣哲;陈庆华
5.手性4-膦酸二酯基-3-卤-2(5H)-呋喃酮的合成与结构 [J], 李学强;黄敏;陈庆华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于新型亚磺酰胺类单膦手性配体的钯、铜催化不对称反应研究

基于新型亚磺酰胺类单膦手性配体的钯、铜催化不对称反应研究

基于新型亚磺酰胺类单膦手性配体的钯、铜催化不对称反应研究手性单膦配体在不对称催化中占有举足轻重的地位,其发展也随着反应的需求越来越成熟。

虽然众多高效的配体已合成,但真正能用于工业化生产的还少之又少,这是因为许多膦配体的合成还存在一些问题,如原料昂贵、合成繁琐、结构复杂、拆分困难等。

因此,开发效率更高、环境更友好的手性膦配体并将其应用于各类不对称反应中乃至工业化生产中,依然是一个具有挑战性的研究课题。

本论文主要围绕亚磺酰胺类手性单膦配体Ming-Phos的改造与新型手性单膦配体Xu-Phos的合成,并致力于其在不对称反应的应用研究,为新型配体的设计与合成提供了新的思路,并为不对称催化反应提供了新的配体库。

具体包括以下三方面内容:一、新型亚磺酰胺类手性单膦配体设计与合成研究我们发展了一种以二取代膦氢硼烷络合物和邻二溴苯为起始原料快速合成叔丁基亚磺酰胺类手性单膦配体的方法。

对于之前Ming-Phos配体改造中存在的膦取代基团、母体苯环等改造路线长、条件苛刻等难题,现通过该方法可高效解决,如:(1)可通过不同取代的膦氢硼烷络合物解决之前膦上取代基团;(2)可通过不同取代的芳基二溴化合物快速实现配体母体苯环的改造;(3)可通过使用具有脂肪醛衍生的叔丁基亚磺酰亚胺实现具有亚甲基的配体合成。

值得一提的是,我们首次将富电子的二环己基膦引入配体骨架中,完成了一系列叔丁亚磺酰胺类的二环己基单膦手性配体(Xu-Phos)及其相关配体的快速高效(“一锅法”)合成。

二、钯催化的不对称Heck串联反应研究基于配体合成的基础,我们成功地将Xu-Phos配体应用到钯催化的不对称Heck串联反应中,解决了钯催化的不对称Heck串联反应中的一些难题:(1)首次将该类配体成功地应用于钯催化邻碘芳基烯丙基醚的不对称还原Heck反应,完成了具有全碳季碳中心的手性2,3-二氢苯并呋喃类化合物的高区域选择性和立体选择性合成;(2)发展了首例高效、高对映选择性的邻碘芳基烯丙基醚的不对称碳碘化反应。

手性催化在有机合成中的应用研究

手性催化在有机合成中的应用研究

手性催化在有机合成中的应用研究手性催化是一种在有机合成中广泛应用的重要工具。

它通过选择性催化反应中的一个手性途径,从而合成手性化合物。

手性化合物在药物、化妆品、农药等领域具有广泛的应用价值。

本文将介绍手性催化在有机合成中的应用研究。

1. 手性催化剂的分类手性催化剂主要分为两类:内消旋化合物和手性配体。

内消旋化合物是具有手性中心的分子,如双环丙烷酮、维加兰酮等。

手性配体则是通过配位给定的金属离子而形成的手性配合物,如膦配体、脯氨酸配体等。

2. 铂族金属催化剂的应用铂族金属催化剂是一种常见的手性催化剂,具有高效、高选择性和可调控性的特点。

以膦配体为例,它可以与铂族金属配位形成手性配合物,在多种有机反应中发挥作用。

在羰基化合物的加成反应中,膦配体与铂配离子形成的手性配合物可以催化产生手性醇和醛。

这种反应具有高转化率和优异的产率,且对手性基团容忍度较高。

3. 手性有机催化剂的应用除了金属催化剂外,手性有机催化剂也在有机合成中得到广泛应用。

手性有机催化剂是由手性有机分子构成的,具有优良的催化性能和高选择性。

在不对称亲核加成反应中,手性伯醇和酒石酸等手性有机催化剂可以引发不对称催化反应,产生手性醇和酯化合物。

这种反应具有高产率和高立体选择性。

4. 手性催化剂的设计与合成为了获得高效的手性催化剂,研究者不断进行手性催化剂的设计与合成。

一种常见的方法是通过对手性骨架进行修饰,以改变其催化性能。

通过引入不同的取代基和官能团来调整手性空间,从而改变催化剂的立体选择性。

另一种方法是通过合成手性固体材料,如手性配体与金属离子形成的有序固体。

这种固体催化剂具有优异的立体选择性和空间定向性。

5. 手性催化在药物合成中的应用手性催化在药物合成中的应用是最广泛的。

许多药物分子都是手性的,且对手性差异非常敏感。

手性催化可以通过选择性催化反应的一个手性途径,合成具有良好药效和药代动力学性质的手性化合物。

双胍类药物甲约从与脯氨酸配体形成的手性催化剂可以优异地控制亲电取代反应,实现高产率和高对映选择性。

有机化学研究前沿—手性合成技术

有机化学研究前沿—手性合成技术

有机化学研究前沿——手性合成技术宇宙是非对称的,如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的各种运动而移动的镜子面前,镜子中的影像不能和实体重合。

……生命由非对称作用所主宰,我能预见,所有生物物种在其结构上、在其外部形态上,究其本源都是宇宙非对称性的产物。

——Louis PasteurPasteur在一百多年前所言极是,自然界的基本现象和定律由手性产生。

就此而言,两个对映的具有生物活性的化合物在手性环境中常常有不同的行为。

由于这个原因,也是为了“手性经济”,许多研究者致力于不对称合成的研究。

具体而言,以分子内不对称诱导为基础的立体选择性合成已在有机化学合成中起着重要的作用并得到充分的理解。

相比之下,虽然已做出一些成就,我们对不对称的分子间传递的理解目前仍处在开始阶段。

一、手性的发展历史立体化学的发展可追溯到19世纪。

在1801年,法国矿物学家Hauy就注意到,水晶晶体显示半面现象。

这意味着可以认为,晶体的某些小平面排列为不可重合的物体,那些物体和实体与镜像的关系是相似的。

1809年,法国物理学家Malus 观察到了由水晶晶体引起的偏光效应。

1812年,另一位法国物理学家Biot发现,沿着与晶体轴垂直的方向切下的水晶片能使偏振光平面旋转某一角度,角度的大小和晶体片的厚度成正比。

右型和左型的水晶晶体以不同的方向使偏振光旋转。

1815年,Biot将这些观察延伸到纯的有机物的液体或其溶液。

他指出,由水晶晶体引起的旋光和由他研究的有机化合物溶液引起的旋光之间有些不同:由水晶引起的旋光是整个晶体的性质,而由有机物质引起的旋光则是单个分子的性质所致。

1846年Pasteur察到,右旋的酒石酸晶体有相同取向的半面。

他假定,酒石酸盐的半面结构必定和它的旋光能力有关系。

1848年,Pasteur从外消旋混合物中分离了(+)/(-)—酒石酸的钠铵盐的晶体。

通过缓慢蒸发外消旋酒石酸的水溶液,形成了大颗粒的晶体,并表现出和水晶相似的显著的半面现象,。

手性有机化合物的合成与应用研究

手性有机化合物的合成与应用研究

手性有机化合物的合成与应用研究手性有机化合物是有机化学中一类十分重要且引人关注的研究领域。

它们具有分子结构的镜像异构体,即左旋和右旋两种形式。

这种手性性质在生命分子、药物、催化剂等领域中有着广泛的应用价值。

在本文中,我们将探讨手性有机化合物的合成方法以及它们在不同领域中的应用研究。

合成手性有机化合物通常有两种方法:一是通过化学合成,即有机合成领域中使用手性诱导试剂或催化剂来制备手性分子;二是利用生物合成反应或酶催化合成方法。

化学合成方法中,手性诱导试剂的应用广泛,如手性酰胺、手性醇、手性酸等,它们可以引导产生手性反应中间体,从而得到手性有机化合物。

此外,催化剂也是合成手性有机化合物的重要手段,如金属有机催化剂、酶催化剂等,它们可以提供立体选择性和催化反应的速度选择性。

生物合成反应和酶催化合成方法则利用生物体内的酶系统来合成手性有机化合物,具有环境友好、高效可持续等优点。

手性有机化合物在药物领域中具有重要的应用价值。

由于手性分子与生物体内的手性受体或酶相互作用,其活性和代谢行为往往可能产生巨大差异。

因此,在药物研发中合成纯度高的手性有机化合物是非常重要的。

例如,此前市场上销售的几乎所有非甾体类抗炎药是通过化学手段得到的光学混合物,而在1930年代末发现的非甾体抗炎药“拜瑞妥”,由于其真正的有效成分是其左旋体,因而具有更好的抗炎作用。

除了药物领域,手性有机化合物在农药、化妆品、食品添加剂等领域也有广泛应用。

例如,将手性化合物应用于农药中可以提高其活性和选择性。

在农药中,手性有机化合物可以提高杀虫剂的作用效果,减少对环境的污染,它们被广泛用于农作物保护。

此外,手性有机化合物还广泛应用于食品添加剂的合成,例如防腐剂和甜味剂等。

通过合成手性有机化合物,可以获得更加纯度高、活性好、环境友好的化合物,从而提高产品的效果和品质。

手性有机化合物的研究对于理解生命的起源和生命分子的结构活性关系也具有重要意义。

通过研究手性有机化合物的合成和性质,可以揭示手性决定性的起源及其在生物领域和其他领域的作用机制。

有机化学中手性化合物的合成与应用研究

有机化学中手性化合物的合成与应用研究

有机化学中手性化合物的合成与应用研究一、引言手性分子在有机化学中具有重要的地位,因其不对称的空间结构,其光学和物理性质在化学合成、药物研发、生物学和材料科学等领域均具有重要的应用价值。

在手性合成研究领域,手性配体、手性催化剂以及手性氨基酸等方面的研究成果得到了广泛应用,并为有机化学领域注入了新的活力。

本文将介绍手性分子的合成方法及其在有机化学领域中的应用。

二、手性分子的合成方法手性分子的合成方法主要分为对映选择性合成和对映非选择性合成两类。

1.对映选择性合成对映选择性合成也被称为手性合成。

这种合成方法的目的在于产生手性分子的对映异构体,并使其成对出现。

鸟嘌呤二核苷酸是一个典型的例子。

手性合成可分为自发性手性合成和催化酶催化手性合成两类。

(1)自发性手性合成自发性手性合成也被称为对映异构体自发性分离。

这种合成方法是自然界中手性物质存在的方式之一。

例如,单晶体中的晶胞内的空间格局对立面有不同的环境,因此产生了手性异构体。

(2)催化酶催化手性合成催化酶催化手性合成是利用酶催化合成手性分子的方法。

稀土螯合酸催化的二甲基乙酰胺衍生物合成等反应是一种典型的手性催化反应。

2.对映非选择性合成对映非选择性合成也被称为不对称合成。

这种合成方法可以不区分对映异构体而制备一个混合物的手性化合物,靠后续的不对称反应分离。

常见的手性非对称合成反应包括反应底物、反应试剂和反应条件等对其外部环境进行调控。

三、手性分子在有机化学领域中的应用手性分子在有机化学领域中有着广泛的应用。

主要体现在如下四个方面:1.手性配体在催化反应中的应用手性配体是通过手性合成获得的手性分子,具有广泛的应用前景,其中之一是作为催化剂和配体。

手性催化在药物合成、配体合成、天然产物与重要化学物质合成及手性材料的制备中具有应用前景。

2.手性分子在药物领域中的应用手性药物需求量越来越高,谷氨酰胺在临床抗癌领域中的应用也已具备。

例如,氨基酸、香豆素、吲哚和内酰胺衍生物等手性药物具有非常重要的医学价值。

有机合成中的不对称催化探索手性化合物的新途径

有机合成中的不对称催化探索手性化合物的新途径

有机合成中的不对称催化探索手性化合物的新途径手性化合物在药物领域、农药制备、化学催化等领域具有广泛应用。

不对称合成手性化合物是一项复杂而具有挑战性的任务。

传统的不对称合成方法通常依赖于手性诱导剂或手性催化剂,但常常受到选择性、产率等问题的限制。

近年来,不对称催化成为探索手性化合物新途径的热点领域,以其高产率、高选择性的特点受到了广泛关注。

一、不对称催化的基本原理不对称催化是指在化学反应中引入手性催化剂,以实现对手性物质的选择性催化。

它的基本原理是通过手性催化剂与底物之间的相互作用,使得反应发生在特定构型的手性中心处,从而得到手性纯的产物。

催化剂可通过形成空间定向的极性相互作用、氢键键合、金属有机配合物的形成等方式,实现对反应的催化控制。

二、金属催化剂在不对称催化中的应用金属催化剂在不对称催化中发挥着重要的作用。

过渡金属如铂、钯、铜等可通过改变活性中心的配位构型、形成手性催化剂来实现不对称催化。

以手性配体为辅助剂的手性金属催化剂能够在不对称合成中实现高产率和选择性。

此外,手性手性金属有机配合物也可以通过架桥或者配体胁迫形成手性中心,实现不对称催化反应。

三、催化剂设计与合成不对称催化中,催化剂的设计与合成是关键环节。

合理设计催化剂的活性中心结构以及配体的选择对反应的产率和选择性具有重要影响。

通过合成手性配体,可以实现不对称催化剂的高选择性,同时,可以通过调整配体的电子性质、手性手性诱导剂的引入等手段,对反应的底物范围进行扩展,从而实现对手性化合物的高效合成。

四、新兴的催化方法除了金属催化剂,一些新兴的催化方法也在不对称合成中被广泛探索。

例如,有机小分子催化剂、有机光催化剂等,这些催化剂以其便于合成和调节活性的特点受到研究人员的关注。

有机小分子催化剂可以通过小分子之间的相互作用,实现对手性中心的选择性催化。

有机光催化剂则通过光敏剂的作用,激发化学反应的进行,从而实现不对称合成。

五、潜在的应用领域不对称催化作为一种高效、选择性的反应手段,具有广阔的应用前景。

C2-轴对称联苯类手性双膦配体的研究进展(一)

C2-轴对称联苯类手性双膦配体的研究进展(一)

C2-轴对称联苯类手性双膦配体的研究进展(一)马梦林;张园园;杨静;李伟;胡高波;付海燕;陈华【摘要】手性膦配体的合成及其在手性诱导催化反应中的应用一直是不对称合成与催化研究中非常重要的研究领域之一.近10年来,大量的C2-轴对称手性双膦配体被合成出来并成功地应用于不对称催化研究,本文从C2-轴对称联苯类手性双膦配体的介绍、合成方法,C2-轴对称联苯类手性双膦配体在不对称催化氢化,以及其在其他不对称诱导反应中的应用4个方面综述了相关研究进展,并对今后配体的合成及应用前景进行了展望.%A vast number of biphenyl atropisomeric diphosphine ligands are successfully applied in asymmetric catalysis. The synthesis and applications of this type of ligands are a continuous interesting theme in organic chemistry. This review describes recent progress in synthesis and application of C2 -Symmetric diphosphine ligands in the asymmetric catalysis hydrogenation and other asymmetric induced reaction. And the future ligand synthesis and application are predicted.【期刊名称】《西华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】10页(P7-15,22)【关键词】联苯;C2-轴对称;手性双膦配体;不对称;催化【作者】马梦林;张园园;杨静;李伟;胡高波;付海燕;陈华【作者单位】西华大学物理与化学学院,四川成都610039;教育部绿色化学重点实验室,四川大学化学学院有机金属络合催化研究所,四川成都610064;西华大学物理与化学学院,四川成都610039;教育部绿色化学重点实验室,四川大学化学学院有机金属络合催化研究所,四川成都610064;西华大学物理与化学学院,四川成都610039;西华大学物理与化学学院,四川成都610039;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;西华大学物理与化学学院,四川成都610039;厦门大学化学化工学院,福建厦门361005;教育部绿色化学重点实验室,四川大学化学学院有机金属络合催化研究所,四川成都610064;教育部绿色化学重点实验室,四川大学化学学院有机金属络合催化研究所,四川成都610064【正文语种】中文【中图分类】O627.5双键的立体选择性加氢是一高技术含量的获得手性碳原子的有效手段,双膦配位络合物在其中发挥着至关重要的作用[1]。

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虽然手性膦化学的研究 道路是艰辛的,但它的 前景必定是光明的!
Helmchen将含恶唑环的手性叔膦配体(右 上图所示)首先应用于不对称Diels-Alder 反应得到较好的立体选择性。
2.手性亚磷(膦)酸衍生物 作为配体催化剂的亚磷(膦)酸衍生物,主要是环 状或非环的亚磷(膦)酰胺或亚磷(膦)酰胺酯,也有少部 分为亚磷酸三酯。 (1)Muller 等从(S)8 ,8’-联萘二酚与六甲基亚 磷酰三胺(HMPA) 反应得 到环状磷酰胺脂4。 4作为 配体催化剂,在酮的硼烷 还原反应中具有很高的对 映选择性
(2)Buono等合成了手性状亚磷酰胺脂5和6。5在丙烯酰胺与环戊二 烯的Diels-Alder反应中表现出高催化活性,而6的活性相对较低。
3.手性三配位磷与硼烷的络合物 硼烷能从三配位磷原子上接受一对 孤对电子形成稳定的配合物。Buono等 将7a用于亚胺的不对称硼烷还原反应, 得到中等程度的立体选择性。 4.手性磷(膦) 酰胺及磷(膦) 酰胺酯 这两类四配位磷化合物相对于三配位磷化合 物而言,容易制备,对空气较为稳定,因而容易 分离回收,很适合作为配体催化剂使用。目前它 是手性磷配体催化剂中研究得最多的一类,在某 些反应中表现出很好的活性。
4. 1以( S) -或( R)-苯乙胺作为手性源
Wills等合成并分离得到了磷原子上具 有手性的一对非对映异构体11和12. 它们在 酮的硼烷还原反应中的立体选择性有很大 的差异。
4.2 以手性氨基醇或二胺为手性源
Buono等在用L-脯氨醇 (胺)为手性源合成含酚 羟基的环状膦酰胺酯时, 同时也用手性氨基醇或 二胺合成了化合物13~ 15。它们在苯甲醛与二 乙基锌的加成反应以及 苯甲醛的硅氰化反应中 均表现了一定的催化活 性。 5.手性氧化膦及手性磷酸三酯
许多化合物,尤其是生物大分子,有不仅一个手性原子,但 是往往仅仅只有一种是生命体需要的。在合成光活性化合物的 反应中,我们总希望得到仅仅具有某一种光学活性的手性分子, 这样的反应,常常需要利用具有手性的催化剂分子来帮助实现。 衡量反应产物的光化学活性一个重要的标准就是利用%ee值 来判定。 %ee=enantiomeric excess (外消旋体及对映体过量百分率即一个对映体超过另一对映异 构体的百分数)
磷酸三酯作为配体催化剂的报道尚很少见。最近Yang从(S) -联 萘二酚出发合成了具有羟基的磷酸三酯及其硫代类似物16,它们在 芳醛与二乙基锌的加成反应中表现出一定的催化活性。
手性有机磷农药的研究及展望
有机磷农药大多数品种为磷酸酯类或硫代磷酸 酯类化合物,其结构通式为: 式中R1、R2 在我国目前生产的品种中多为甲氧基( CH3O) 或乙 氧基(C2 H5O) ;X 为氧(O) 或硫( S) 原子; Z 为烷氧 基、苯氧基或其他更为复杂的取代基团。
许多手性配体所形成的配合物在许多对映或者非对映异构选择的合 成中具有很好的催化作用,尤以手性磷配体为重。近几年来,手性磷配 体催化方法已有较大的发展,从当时三配位磷化合物发展到四配位,所 催化的反应也从单一羰基的硼烷还原陆续增加到目前的大约10多个反应。 下面简要介绍几个常用的合成反应中手性磷配体的催化效果。 1、手性叔磷
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手性膦被应用于制除草剂
大环手性磷酰胺对氨基酸衍生物的分子识别作用
O R1 HO HN R2
液相色谱法分离手性有机磷对映体
R2 R1 R3
R3
R1
R2
R3 R1
R2
R3 R1
R2
若空间位阻R1>R2&g分法是将欲分离的有机磷对映体与光学纯衍生 化试剂反应形成非对映体后,再进行色谱分离测定。 直接拆分法的拆分机理是被拆分的对映异构体与手 性固定相或流动相中的手性添加剂发生可逆的相互作用, 形成非对映的过渡状态络合物,从而表现出不同的物理 化学性质而分离。
目前常见的几种手性有机磷农药:
手性硫赶磷酸酯 手性磷酰胺 手性硫逐磷酸酯 既含P*又含C*的有机磷酸酯 含杂环的手性有机磷农药
手性膦农药被制成单一旋光异构体,用于毒 理和代谢研究,用作复配农药的有效成分和 增效剂,以及独特性能的杀线虫剂、杀螨剂, 防止家畜体外蜱满和果树、马铃薯蚧甲虫等 的有效药剂。 通常手性有机膦农药的药效高,与普通有机 膦农药不易产生交互抗性,与拟除虫菊酯等 复配时,增效作用显著,抗性发展缓慢,所 以手性有机膦农药的研究愈来愈受到重视。
手性膦化合物的探究学习
组员:刘俊扬、闫凌、 张雯、林海昕
2007年4月16日 第十七届
国际磷化学大会
在美丽的厦大校园召开
何谓手性膦?
R1
O
P
R2 R3 R4
R1
P
R3 R2
P
R1 R2 R3
相比手性胺,手性膦构型翻转所需的活化能高。
手性膦配体用于不对称合成
不对称氢化反应 不对称醛化 不对称交叉偶合 不对称异构化 不对称环氧化 ……
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