海南大學(xué)藥物合成還原反應(yīng)課程備課講稿

1、海南大學(xué)藥物合成還原反應(yīng)課程意義： NO2NH2COCHOHCCCH CHOH多相催化氫化（d軌道 Co,Rh,Pd,Pt) H2均相催化氫化（將催化劑變?yōu)榻j(luò)合物）兩相 H2/液相 TTC轉(zhuǎn)移氫化（采用有機(jī)氫源H2NNH2H2O）HN NH催化氫化無(wú)機(jī)還原劑 KBH4 NaBH4有機(jī)還原劑HC NH2O化學(xué)還原分類(lèi)第一節(jié) 概述第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.1 多相催化氫化1.1 多相催化氫化法 （催化劑 Ni , Pd , Pt ）鎳為催化劑: RNi(Raney Ni)(活性Ni)Al-Ni+NaOHH2ONa2AlO4+Ni+H2第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原

2、 1.1 多相催化氫化1.1 多相催化氫化法 （催化劑 Ni , Pd , Pt ）鈀(Pd)為催化劑PdCl2+H2Pd+HCl Pd (黑色粉末)PdCl2+HCHO+NaOHPd+HCOONa+NaCl+H2Oa. 鈀黑b. 載體鈀：加入載體（活性炭、CaCO3、BaSO4、硅藻土、Al2O3)增大比表面，增大活性c. 鈀C（Pd/C)d. Lindlar(林德拉）催化劑 Pd/BaSO4/喹啉炔烯Lindlar第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.1 多相催化氫化1.1 多相催化氫化法 （催化劑 Ni , Pd , Pt ）鉑（Pt）為催化劑鉑載體鉑Na2PtCl6 + 2H

3、Cl + 6NaOHPt+ 2HCOONa + 6NaCl + 4H2OH2PtCl6 + NaBH4PtPtO2Adams(NH4)2PtCl6 + 4NaNO3PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2亞當(dāng)斯催化劑第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.1 多相催化氫化 亞當(dāng)斯1889年生于美國(guó)波士頓，1908年畢業(yè)于哈佛大學(xué)，曾在柏林費(fèi)歇爾實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究工作。這一年的國(guó)外學(xué)習(xí)為他以后一生的事業(yè)奠定了基礎(chǔ)，使他成長(zhǎng)為美國(guó)化學(xué)界最有代表性的人物之一。 1913年回國(guó)后，亞當(dāng)斯先在哈佛大學(xué)任講師，主要研究課題是有機(jī)合成，他合成了許多藥物，如丁卡因就是由他首

4、次合成的。還有他合成的催化劑，后來(lái)成為實(shí)驗(yàn)室中最常用的一種催化劑，人們將其稱(chēng)為亞當(dāng)斯催化劑。他對(duì)具有生理特效的天然產(chǎn)物也一直進(jìn)行研究，并取得很多成果。此外他還對(duì)有機(jī)化學(xué)理論及美國(guó)有機(jī)化學(xué)工業(yè)都作出了很大貢獻(xiàn)，他一生發(fā)表了405篇文章。 美國(guó)亞當(dāng)斯化學(xué)獎(jiǎng) Roger Adams Award in Organic chemistry 創(chuàng)辦時(shí)間: 1959年.世界最有成就的一些有機(jī)化學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者都曾獲得過(guò)亞當(dāng)斯獎(jiǎng)。如1965年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金的美國(guó)人伍德沃德、1969年獲諾貝爾獎(jiǎng)金的英國(guó)人巴頓等。 頒獎(jiǎng)機(jī)構(gòu)： 美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)（American Chemical Society） 通信地址：1

5、155 Sixteenth St., N.W., Wsshington,D.C. 10036,U.S.A第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.1 多相催化氫化多相氫化因素:a. 催化劑： 活性高穩(wěn)定性不易中毒用量：NiPd/CPt10%15%被催化物質(zhì)質(zhì)量1%5%被催化物質(zhì)質(zhì)量0.5%1%被催化物質(zhì)質(zhì)量載體：為增大催化劑的表面在催化劑制備中加入的多孔物質(zhì)易再生第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.1 多相催化氫化多相氫化因素:b. 氫壓收率高壓:低壓:(磁攪拌)常壓:(擺床)400atm4atm1atm(磁攪拌)CCCCCH2CH2H2/Pt1kg/cm2H2/Pt2kg/

6、cm2c. 溶劑：EtOH H2OOOAcOH 效果最好第二節(jié) 不飽和烴的還原1. 炔、烯烴的還原 1.2 均相催化反應(yīng)(Ph3P)3RhCl, TTC(氯化(三苯瞵)合銠)、(Ph3P)3RuCl/苯 末端雙鍵易氧化 單取代雙取代三取代四取代OHH2/TTCPhH r.t.90%易氫化末端雙鍵OHH2TTCS使催化劑中毒TTC本身就是絡(luò)合物不會(huì)使催化劑中毒S CH2CH CH2S CH2CH2CH3第二節(jié) 不飽和烴的還原2. 芳烴的還原反應(yīng) 2.1 催化氫化RR催化氫化 (高壓高濕條件下）H2/Ni300Kg/cm2 140H2/Ni100Kg/cm2 200COOHNH2COOHNH2H2

7、,Rh/C5Kg/cm2CH3H3COHCH3H3COPd-C/H22. 2 Birch反應(yīng)（伯奇還原）芳香化合物用堿金屬（鈉、鉀或鋰）在液氨與醇（乙醇、異丙醇或仲丁醇）的混合液中還原，苯環(huán)可被還原成非共軛的1，4-環(huán)己二烯化合物。第二節(jié) 不飽和烴的還原2.芳烴的還原反應(yīng) 2.2 Birch反應(yīng)BirchLi K Na（液NH3）2. 2 Birch反應(yīng)（伯奇還原）芳香化合物用堿金屬（鈉、鉀或鋰）在液氨與醇（乙醇、異丙醇或仲丁醇）的混合液中還原，苯環(huán)可被還原成非共軛的1，4-環(huán)己二烯化合物。第二節(jié) 不飽和烴的還原2.芳烴的還原反應(yīng) 2.2 Birch反應(yīng)NaNH3 (liq.), EtOHNa

8、NH3 (liq.), EtOH第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)1. 還原成烴的反應(yīng) 1.1 Clemmensen還原1.1 Clemmensen還原（酸性條件下反應(yīng))COCH2Zn-Hg/ZnHClZn-Hg 活性ZnHgCl2+HCl+ZnZn-HgHCH3CH2CH2CH2CH3COCHCPhCCCOCH3PhHCCHCH2CH3HClHg-ZnHClHg-Zn,-不飽和醛酮同時(shí)被還原H3CHCOHCOOEtHClHg-ZnHClHg-Zn-酮 酸 酯 只 能 被 還 原 為 -HO-酮 酸 酯 能 很 好 的 被 還 原CH3COCOOEtC H3C O C H2C O O EtC H3C H

9、2C H2C O O Et對(duì) 比COCH2CH2COOHCH2CH2CH2COOHHClHg-Zn羧基不被還原第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)1. 1. 還原成烴的反應(yīng)還原成烴的反應(yīng) 1.1 Clemmensen1.1 Clemmensen還原還原第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)1. 1. 還原成烴的反應(yīng)還原成烴的反應(yīng) 1.1.2 2 黃鳴龍還原黃鳴龍還原1.2. Wolff-Kishner-黃鳴龍還原（堿性條件下還原）黃鳴龍還原（堿性條件下還原） RCROH2NNH2RCH2R+N2H2NNH2/TEG/KOHWolff-Kishner 反應(yīng)是將羰基化合物與聯(lián)氨反

10、應(yīng)形成腙后，于醇鈉在封管中加壓升溫到200C長(zhǎng)時(shí)間（10h以上）分解，產(chǎn)率約45。1946年，我國(guó)化學(xué)家黃鳴龍黃鳴龍改進(jìn)，將將羰基化合物與聯(lián)氨，KOH，聚乙二醇等高沸點(diǎn)溶劑混合，蒸出生成的水，然后升溫到180200，常壓下反應(yīng)24h，即得產(chǎn)物，產(chǎn)率在6095。人物簡(jiǎn)介：人物簡(jiǎn)介：黃鳴龍黃鳴龍，江蘇揚(yáng)州人，父親黃漢池是清末秀才，鹽務(wù)管事，有四子一女，四子黃鳴龍生于1898年8月6日。黃鳴龍?jiān)缒昱c著名作家朱自清朱自清在揚(yáng)州中學(xué)同窗。十七歲離揚(yáng)，到浙江省立醫(yī)院專(zhuān)門(mén)學(xué)校就學(xué)，二十歲畢業(yè)后，在上海同德醫(yī)學(xué)專(zhuān)門(mén)學(xué)校（后并入同濟(jì)大學(xué)）任化學(xué)教員，一年后，即飄洋過(guò)海到瑞士、德國(guó)深造。后在歐美各國(guó)從事化學(xué)研究工

11、作多年。黃鳴龍教授是中中國(guó)科學(xué)院院士國(guó)科學(xué)院院士、中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)化學(xué)委員中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)委員會(huì)化學(xué)委員，計(jì)計(jì)劃生育專(zhuān)業(yè)組長(zhǎng)等劃生育專(zhuān)業(yè)組長(zhǎng)等。他還是國(guó)際著名刊物JOC Tetrahedron 的名譽(yù)編委的名譽(yù)編委，從該刊創(chuàng)刊號(hào)起一直擔(dān)任到他逝世為止。黃鳴龍教授一生共發(fā)表研究論文73篇，編寫(xiě)教材和專(zhuān)著4部，其中甲地孕酮為口服避孕藥是我國(guó)首創(chuàng)；甾體激素的合成和甾體反應(yīng)的研究獲國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。他還發(fā)現(xiàn)山道年的相對(duì)構(gòu)型，為國(guó)際上解決山道年及這一類(lèi)化合物的絕對(duì)構(gòu)型和合成提供了理論依據(jù)。 NHONHNH2NH2/KOH85%OCCH24COOHCH24COOHH2

12、CCH24COOH(K)CH24COOH(K)NH2NH2/KOH第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)1. 1. 還原成烴的反應(yīng)還原成烴的反應(yīng) 1.1.2 2 黃鳴龍還原黃鳴龍還原OAcOOHAcOH2NNH2/KOH第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)1. 1. 還原成烴的反應(yīng)還原成烴的反應(yīng) 1.1.2 2 黃鳴龍還原黃鳴龍還原OBrHHH2NNH2/KOHCO的位有離去基團(tuán)-X,-OH,消除反應(yīng)后得不飽和化合物,第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反應(yīng) 2.2.1 1 金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物RCRORCHROHHRCR

13、O+AlH4RCROAlH3HRCROHHH2O2.1 2.1 金屬?gòu)?fù)氫化合物還原劑金屬?gòu)?fù)氫化合物還原劑 LiAlHLiAlH4 4 / KBH/ KBH4 4 / / NaBHNaBH4 4 (1)LiAlH(1)LiAlH4 4為還原劑為還原劑RCROHAlH3RCROHAlH3第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反應(yīng) 2.2.1 1 金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物CCCX特點(diǎn)：還原能力強(qiáng),除外，都被還原，選擇性弱，穩(wěn)定性差，遇水、醇，-SH化合物分解,所以用無(wú)水醚為試劑CHOCH2OHLiAlH4Et2OCCHCHCOH OHLiAlH4Et2

14、OOO（2 2）KBHKBH4 4 NaBH NaBH4 4 LiBH LiBH4 4COHBHHHCH OB機(jī) 理 與 用 LiAlH4相 同RCROH活性較LiAlH4差,一般只能還原但選擇性好第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反應(yīng) 2.2.1 1 金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物使用條件:在H2O、ROH中使用，與LiAlH4正相反CHONO2CH2OHNO2NaBH4CH3OHOCOOEtOHCOOEtNaBH4H2O酯羰基不被還原（LiAlH4能還原酯羰基）第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反

15、應(yīng) 2.2.1 1 金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物OOOHO1/4mol, NaBH4EtOH飽和醛酮的活性大于,-不飽和醛酮第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反應(yīng) 2.2 2.2 異丙醇鋁異丙醇鋁2.2 2.2 異丙醇鋁為還原劑異丙醇鋁為還原劑（Meerwein-Ponndorf-Verley）米爾魏因米爾魏因- -龐多夫龐多夫- -韋萊韋萊 RCHO+CH3CH2OHRCH2OH+CH3CHO(i-PrO)3Aloppenauer 可 逆 反 應(yīng) ， 增 加 異 丙 醇 鋁 的 用 量 ， 收 率 提 高醛用（EtO）3Al; 酮用（i-PrO

16、）3Al 反 應(yīng) 有 選 擇 性 ， 還 原 -CHO,orCOO2NCCHOCH2OHNHAcO2NCHCOHCH2OHNHAc（i-PrO）3Ali-PrOH氯霉素PhCHCHCHOPhCHCHCH2OHAl(OEt)3EtOH還原有選擇性第三節(jié)第三節(jié) 醛、酮的還原反應(yīng)醛、酮的還原反應(yīng)2. 2. 還原成醇的反應(yīng)還原成醇的反應(yīng) 2.2 2.2 異丙醇鋁異丙醇鋁第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原1. 1.酰氯的還原酰氯的還原 1.1.1 Rosenmund1 Rosenmund反應(yīng)反應(yīng) RCClORCHOH2/Pd-BaSO4喹啉-硫/二甲苯NO2ClOCNO2CHOH2/

17、Pd-BaSO4喹啉-硫/二甲苯PhHCCHCOClPhHCCHCHOH2/Pd-BaSO4喹啉-硫/二甲苯反應(yīng)物分子中存在硝基、鹵素、酯基等基團(tuán)時(shí)，不受影響。反應(yīng)物分子中存在硝基、鹵素、酯基等基團(tuán)時(shí)，不受影響。1.1 Rosenmund羅森蒙德羅森蒙德反應(yīng)：反應(yīng)：催化氫化選擇性還原醛的反應(yīng)催化氫化選擇性還原醛的反應(yīng)酰氯用受過(guò)硫喹啉毒化的鈀催化劑進(jìn)行催化還原，生成相應(yīng)的醛：酰氯用受過(guò)硫喹啉毒化的鈀催化劑進(jìn)行催化還原，生成相應(yīng)的醛：第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原1. 1. 酰氯的還原酰氯的還原 1.1.2 2 金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物1.2 1.2 金屬?gòu)?fù)氫化合物為還

18、原劑金屬?gòu)?fù)氫化合物為還原劑 CC KBH4 NaBH4 (COOH ，COOEt， 不 受 影 響 )多 用 在 長(zhǎng) 鏈 脂 肪 族 物 質(zhì) 的 還 原n-C15H31COCln-C15H31CHONaBH4OOLiAlHOC(CH3)33/Glyme(乙二醇二甲醚)多用在芳香族酰氯的還原COClO2NNO2CHOO2NNO2LiAlHOC(CH3)33GlymeNCOClNCHOLiAlHOC(CH3)33Glyme第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原2. 2. 酯及酰胺的還原酯及酰胺的還原 2.2.1 1 酯還原成醇酯還原成醇 2.1 2.1 酯還原成醇酯還原成醇 金屬?gòu)?fù)

19、氫化合物為還原劑金屬?gòu)?fù)氫化合物為還原劑 RC ORORCHOROAlH3RC HORCHHOAlH3(a)LiAiH4+ LiAiH4-AlH3(OR)LiAiH4H2ORCH2OH酯:LiAiH4=1:0.53LiAiH4+AlCl33LiCl+4AlH3(鋁 烷 )還 原 能 力 比 LiAiH4弱LiAiH4/AlCl3=3:1還 原 ,-不 飽 和 鍵 、 酯Ph-CH=CH-COOEtPh-CH=CH-CH2OHLiAiH4/AlCl3=3:1Et2O(b)COOEtNO2CH2OHNO2(KBH4 or NaBH4)/AlCl3 (1:1)(c)NaBH4+AlCl3NaBH3Cl

20、+AlHCl2比 NaBH4還 原 能 力 強(qiáng)NaBH4/AlCl3(CH2CH2OCH3)2ODEG第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原2.2.酯及酰胺的還原酯及酰胺的還原 2.2.2 2 酰胺還原成胺酰胺還原成胺 2.2 2.2 酰胺還原成胺酰胺還原成胺 （1 1）LiAlHLiAlH4 4為還原劑為還原劑 CON(CH3)2CH2NCH3CH3LiAlH4NONOLiAlH4Et2O第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原 3.3.腈的還原腈的還原 3.3.1 1 還原成胺還原成胺 NO2CNNO2CH2NH2BH3THFR CNLiAlH4H2ORCH2

21、NH2NHCH2CNNHCH2CH2NH2 LiAlH4/Et2O H2O BH3為還原劑為還原劑3.1 還原成胺還原成胺 LiAlH4為還原劑為還原劑 RCN:LiAlH4=1:0.5NCCOOCH3H2NH2CCOOCH3C12H25CNC13H27NH2H2/RNiAc2O/AcONaH2/RNiCH3OH/NH3第四節(jié)第四節(jié) 羧酸及其衍生物的還原羧酸及其衍生物的還原 3.3.腈的還原腈的還原 3.3.1 1 還原成胺還原成胺 催化氫化催化氫化 H2/Pt Ni Pd第五節(jié)第五節(jié) 含氮化合物的還原含氮化合物的還原 1. 1. 硝基的還原硝基的還原 1.1.1 1 活潑金屬為還原劑活潑金屬

22、為還原劑 -NH2-NO2特 點(diǎn) :只 還 原 -NO2選 擇 性 高 ,還 原 能 力 強(qiáng)O2NCHCHCONH2H2NCHCHCONH2Fe/NH4ClCOOEtNO2COOEtNH2Fe/HOAcEtOH+H2O 鐵為還原劑鐵為還原劑 鐵為電子供體鐵為電子供體,(酸性條件酸性條件)1.1 活潑金屬為還原劑活潑金屬為還原劑OHO2NBrBrOHNH2BrBrH3CCH3CCNO2COOHH3CCH3CCNH2COOHH2NCNHNO2NHH2NCNHNH2NHSnHClZn/HOAcZn/HOAc第五節(jié)第五節(jié) 含氮化合物的還原含氮化合物的還原 1. 1. 硝基的還原硝基的還原 1.1.1

23、1 活潑金屬為還原劑活潑金屬為還原劑 Zn、Sn為還原劑為還原劑 第五節(jié)第五節(jié) 含氮化合物的還原含氮化合物的還原 1. 1. 硝基的還原硝基的還原 1.2 1.2 用硫化物還原用硫化物還原 NO2NO2NH2NO2CH3CHONO2NH2Na2SNa2S1.2 用硫化物還原用硫化物還原 (1) 硫化物硫化物 Na2S Na2S2 (NH4)2S NaHSHNNHOONO2COONaHNNHOONH2COONaNa2S2O4/H2O第五節(jié)第五節(jié) 含氮化合物的還原含氮化合物的還原 1. 1. 硝基的還原硝基的還原 1.2 1.2 含硫化合物的還原含硫化合物的還原 (2) 含氧的硫化物含氧的硫化物連

24、二亞硫酸鈉連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)在堿性條件下在堿性條件下第六節(jié)第六節(jié) 氫解反應(yīng)氫解反應(yīng) 1. 1. 脫鹵氫解脫鹵氫解CXCHHH3CH3CCH2ClCH2ClH3CH3CCH3CH3OHOIH2COCH3OHOH3COCH3H2/Pd/CH2/Pd/CTHF1. 脫鹵氫解（脫鹵氫解（C-I C-Br C-Cl C-F）催化氫化催化氫化(b)(b)金屬?gòu)?fù)氫化合物金屬?gòu)?fù)氫化合物(LiAlH(LiAlH4 4) )BrHPhCClCPhHPhCHCPhHCH2CH2BrCH2CH3LiAlH4LiAlH4LiAlH4第六節(jié)第六節(jié) 氫解反應(yīng)氫解反應(yīng) 1. 1. 脫鹵氫解脫鹵氫解第六節(jié)第六節(jié) 氫

25、解反應(yīng)氫解反應(yīng)2. 2. 脫芐基氫解脫芐基氫解 2.2.脫芐基氫解脫芐基氫解CH2OCPh3AcOAcOOAcOAcCH2OCPh3CH2OHAcOAcOOAcOAcCH2OHH2/PtAcOH第七節(jié)第七節(jié) 不對(duì)稱(chēng)還原反應(yīng)（了解內(nèi)容，自學(xué)）不對(duì)稱(chēng)還原反應(yīng)（了解內(nèi)容，自學(xué)）1. -1. -手性醛、酮的不對(duì)稱(chēng)還原手性醛、酮的不對(duì)稱(chēng)還原1.1 D. J. Cram 規(guī)則規(guī)則 當(dāng)羰基和一個(gè)手性中心相連時(shí)，反應(yīng)時(shí)，試劑當(dāng)羰基和一個(gè)手性中心相連時(shí)，反應(yīng)時(shí)，試劑（RMgX）總是從羰基旁的小基團(tuán)接近，這個(gè)規(guī)則）總是從羰基旁的小基團(tuán)接近，這個(gè)規(guī)則稱(chēng)格拉穆規(guī)則。稱(chēng)格拉穆規(guī)則。MSLRORMgXMSLRRXMgO1

26、.2 D. J. Cram 規(guī)則的規(guī)則的A. 開(kāi)鏈模型開(kāi)鏈模型 當(dāng)與羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上的三個(gè)基團(tuán)不一樣時(shí)當(dāng)與羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上的三個(gè)基團(tuán)不一樣時(shí)(L, M, S)，在反應(yīng)試劑（氫化物，醇鋁，格氏試劑等）對(duì)羰基發(fā)，在反應(yīng)試劑（氫化物，醇鋁，格氏試劑等）對(duì)羰基發(fā)生加成時(shí)，金屬原子首先與羰基氧原子配位，從而大大地生加成時(shí)，金屬原子首先與羰基氧原子配位，從而大大地膨脹了羰基氧原子一端，于是羰基與不對(duì)稱(chēng)碳原子上的最膨脹了羰基氧原子一端，于是羰基與不對(duì)稱(chēng)碳原子上的最大基團(tuán)大基團(tuán)L處于反式，使位阻最小處于反式，使位阻最小 。MSLRORMSLRRXMgOMgXMSLRRXMgOSOLRORSOH

27、LROMgXRMgXMSLROMgXRH1.2 D. J. Cram 規(guī)則的解釋規(guī)則的解釋B. 環(huán)狀模型環(huán)狀模型 當(dāng)羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上有羥基，氨基，烷氧基等富當(dāng)羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上有羥基，氨基，烷氧基等富電子基團(tuán)時(shí)，在反應(yīng)試劑（氫化物，醇鋁，格氏試劑等）電子基團(tuán)時(shí)，在反應(yīng)試劑（氫化物，醇鋁，格氏試劑等）對(duì)羰基發(fā)生加成時(shí)，可以通過(guò)氫鍵與羰基成環(huán)，或金屬原對(duì)羰基發(fā)生加成時(shí)，可以通過(guò)氫鍵與羰基成環(huán)，或金屬原子配位成環(huán)，于是進(jìn)攻試劑從位阻小的一邊，即子配位成環(huán)，于是進(jìn)攻試劑從位阻小的一邊，即S所在的所在的一邊對(duì)羰基加成一邊對(duì)羰基加成 。1.2 D. J. Cram 規(guī)則的解釋規(guī)則的解釋C.

28、偶極模型偶極模型 當(dāng)羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上有一個(gè)高度極化的基團(tuán)（如當(dāng)羰基相連的不對(duì)稱(chēng)碳原子上有一個(gè)高度極化的基團(tuán)（如鹵素）時(shí)，由于鹵素和羰基都帶部分負(fù)電荷，能夠互相排鹵素）時(shí)，由于鹵素和羰基都帶部分負(fù)電荷，能夠互相排斥而成為反式共平面排列，稱(chēng)斥而成為反式共平面排列，稱(chēng)偶極模型。偶極模型。在反應(yīng)試劑（氫在反應(yīng)試劑（氫化物，醇鋁，格氏試劑等）對(duì)羰基發(fā)生加成時(shí)，進(jìn)攻試劑化物，醇鋁，格氏試劑等）對(duì)羰基發(fā)生加成時(shí)，進(jìn)攻試劑從位阻小的一邊，即從位阻小的一邊，即S所在的一邊對(duì)羰基加成所在的一邊對(duì)羰基加成 。LSClRORMgXMSLRXMgORCOCClLSR第八節(jié)第八節(jié) 不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)研究進(jìn)展不對(duì)稱(chēng)催化

29、反應(yīng)研究進(jìn)展 ( (了解了解) ) 化學(xué)計(jì)量的不對(duì)稱(chēng)反應(yīng)化學(xué)計(jì)量的不對(duì)稱(chēng)反應(yīng) 需要化學(xué)計(jì)量的手性試劑 對(duì)環(huán)境污染大 酶法酶法 不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng) 僅需催化劑量的手性試劑 反應(yīng)條件溫和 立體選擇性好 綠色合成方法一、不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)的發(fā)展歷程一、不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)的發(fā)展歷程1966 年, 野依良治設(shè)計(jì)了以希夫堿與銅反應(yīng)的絡(luò)合物催化劑,進(jìn)行均相不對(duì)稱(chēng)催化環(huán)丙烷化反應(yīng),開(kāi)創(chuàng)了首例均相不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)的先河。1968年手性磷配體被引入到不對(duì)稱(chēng)氫化反應(yīng)中。2001年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位從事不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)的科學(xué)家-孟山都公司的威廉 S諾爾斯（William S.Knowles） ，名古屋大學(xué)的野依良

30、治（Ryoji Noyori） ，斯克里普斯研究所的巴里夏普雷斯（K. Barry Sharpless）。二、手性金屬催化劑二、手性金屬催化劑1. 雙金屬手性催化劑雙金屬手性催化劑James M. Takacs采用雙齒磷配體，制備了一種含兩種金屬 的手性配合物，其中Zn- Ms ，Pd- Mc 。 圖圖1 1 包含結(jié)構(gòu)金屬（包含結(jié)構(gòu)金屬（ Ms Ms ）和催化金屬）和催化金屬(Mc) (Mc) 的自組裝雙金屬催化劑的自組裝雙金屬催化劑圖圖2 (box)2 (box)2 2Zn Zn 絡(luò)合物的制備及晶體結(jié)構(gòu)絡(luò)合物的制備及晶體結(jié)構(gòu)2. 二茂鐵二茂鐵-磷做配體的金屬催化劑磷做配體的金屬催化劑Duan

31、 Liu（The Pennsylvania State University）烯烴，羰基化和物的烯烴，羰基化和物的加氫反應(yīng)加氫反應(yīng) 催化劑產(chǎn)率產(chǎn)率79%79% 圖圖3 3 手性二磷配體的制備手性二磷配體的制備圖圖4 采用雙金屬催化劑的烯丙基氨基化反應(yīng)采用雙金屬催化劑的烯丙基氨基化反應(yīng)e.e.80%三、非金屬有機(jī)催化劑三、非金屬有機(jī)催化劑雙中心非金屬有機(jī)催化劑-Takashi Ohshima（日本） 圖圖6 6 雙中心不對(duì)稱(chēng)有機(jī)催化劑雙中心不對(duì)稱(chēng)有機(jī)催化劑中間體 e.e94%四、新型不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)四、新型不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)（Asymmetric catalysis induced by the substrate itself）法國(guó)的Martine等人對(duì)由底物引發(fā)的不對(duì)稱(chēng)催化反應(yīng)進(jìn)行了研究