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不对称有机催化剂

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不对称合成(手性合成)是在制药、香精香料和农业化工等行业中广泛应用的合成方法。而通过不对称催化剂(手性催化剂)催化合成是获得不对称物质的重要途径之一。

不对称催化剂(手性催化剂)又可分为过渡金属催化剂(过渡金属与手性配体组合而成)、不对称有机催化剂等。与传统的过渡金属催化剂相比,不对称有机催化剂也广泛应用在越来越多的合成化学反应中。其操作简便、无需金属、高效低毒,有益于药物或工业生产和绿色化学。 不对称有机催化剂催化的经典反应: Aldol反应

Diels-Alder反应

Mannich反应

Michael加成反应

Sharpless不对称氨基羟基化反应

Henry反应

Aza-Henry反应

Friedel-Crafts酰基化反应

Baylis Hilman反应

Biginelli反应

Strecker反应

Stetter反应

Benzoin缩合反应

列表

脯氨酸及其类似物

脯氨酸在不对称反应中具有良好的催化活性的小分子有机催化剂。2000年,List等发现,L-脯氨酸也能够催化分子间直接Aldol反应。不对称催化剂领域的研究自此才广泛开展。Aldol反应中,脯氨酸五元环的二级胺在羰基协助下,先与含α-H的醛酮反应物形成烯胺,然后烯胺再进行亲核攻击。此外,脯氨酸及其衍生物还可以立体选择性地催化Diels-Alder反应、Mannich反应、Michael反应、醛酮的α-胺氧化反应、羰基的胺化反应等。

氨基酸

金鸡纳碱

金鸡纳碱被公认的手性诱导剂之一。金鸡纳碱及其衍生的催化剂几乎可有效应用于所有类别的有机反应,如:Shapless反应、Mannich反应、Michael反应、不对称Henry反应和Aza-Henry反应等。其催化活性主要来自于1)奎宁环上的叔胺可以成为Br?nsted碱催化,Lewis碱催化,以及亲核催化的活性中心;2)C9位上羟基与氮原子共同形成了手性β-氨基醇的结构,能够与羰基等基团形成氢键活化底物;3)C9位上羟基可通过Mistunobu反应构型反转形成伯胺或进一步衍生形成酰胺、四方脲或硫脲等。

手性硫脲

手性硫脲催化剂是一种可以提供两个氢键的典型双功能有机小分子催化剂。硫脲的两个氮上氢原子可以和亚胺,醛,酮,硝基等底物形成两个氢键,增强其亲电性;同时硫脲的手性片段和亲核试剂作用提高对映选择性。

手性硫脲催化剂在许多不对称有机催化反应中表现出了较好的催化活性, 如Strecker反应 Michael反

应、Mannich反应、Aza-Henry反应、Aldol反应、Baylis-Hilman反应、Friedel-Crafts反应、反转电子的Diels-Alder反应、串联Michael/环化反应、不对称还原反应、糖苷化反应等等。

手性脲

手性异硫脲

手性二醇

手性磷酸

手性磷酸是一种Br?nsted酸,具有双功能催化剂的特点,磷原子上连接的羟基可以提供质子或形成氢键的Br?nsted酸位点,也有可以提供孤电子对的P=O的碱性位点。通过调节3,3'-位取代基的大小来调节反应的对映选择性。手性磷酸催化剂广泛应用于各种常见反应,如Friedel-Crafts反应、Mannich反应、不对称氢转移反应,Ene反应、环加成反应、Biginelli反应等等,在立体构型上有很好的选择性。

手性磺酸

手性胺

手性氮杂环卡宾(NHC)

氮杂环卡宾(NHC)即可与金属配位催化各种偶联反应和烯烃复分解反应等,又能作为小分子催化剂和羰基化合物结合使其极性翻转,催化安息香缩合、Stetter反应等。

手性方酰胺

方酰胺结构包含两个氢键供体(N-H)和两个羰基受体(C=O),这使它具有双功能的氢键性质。可催化不对称Michael加成反应、Friedel-Catfts反应、不对称环加成反应等。

手性噁唑硼烷

其他

不对称有机催化剂

不对称合成(手性合成)是在制药、香精香料和农业化工等行业中广泛应用的合成方法。而通过不对称催化剂(手性催化剂)催化合成是获得不对称物质的重要途径之一。不对称催化剂(手性催化剂)又可分为过渡金属催化剂(过渡金属与手性配体组合而成)、不对称有机催化剂等。与传统的过渡金属催化剂相比,不对称有机催化剂也广泛应用在越来越多的合成化学反应中。其操作简便、无
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