不對稱催化在有機化學中的應(yīng)用(有機合成作業(yè))

1、不對稱催化在有機化學中的應(yīng)用40 年的爭辯，不對稱催化已進展成合成手性物質(zhì)最經(jīng)濟有效的一種方法。不對稱催化領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)是高效手性催化劑的開發(fā)，由于手性催化劑是Knowles和德國的 Homer 在 1968 年分別覺察了使用手性麟一鍺催化劑的不對稱催化氫化反響， 為關(guān)注的焦點，并已合成出上千種手性配體，其中 BINAP 和(DHQD)2PHAL 等已實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，對映選擇性已到達或接近 100，在氫化、環(huán)氧化、環(huán)丙烷、烯烴異構(gòu)化、氫氰化、氫硅烷化、雙烯加成、烯丙基烷基化等幾十種反響中取果。以下是不對稱催化爭辯的一些實例。Michael加成反響 成反響。以 DMSO 為溶劑進展催化反響，獲

2、得了較好的收率，但是選擇性卻很差。這與之Aldol反響相比，e.e值明顯降低。 L脯氨酸用量時，覺察反響中實際起催化作用的是溶解于溶劑DMSOL脯氨酸，加大催化劑的用量，該反響的ee57，但是反響時間大大延長。Leyd 17 Michael 反響， DMSOH 的酸性和脯氨酸的酸性相當，仍舊是一個雙功能型的催化劑。Wang19，這種催化影響催化活性和選擇性。另外它可以在水中進展催化反響，產(chǎn)物收率高達98，ee9550：l de值。MichaelMichael加成產(chǎn)物隨后2l 為催化劑，以三氟乙酸為添加劑，以大西洋的水999196：4 de值得到產(chǎn)物。Polomo 小組最近報道了醛與硝基苯乙烯之

3、間的對映選擇性加成反響。他們 至關(guān)重要的作用，使催化劑量在該類反響中第一次降低到 5mol，而且反響可 的是該催化劑對酮的效果很差。Alonse 243-戊酮 活化和立體把握作用。 醛和特別的硝基乙烯為反響物，獲得了較抱負的結(jié)果。二、手性磷酸不對稱催化不對稱有機小分子催化是指用催化量的手性有機分子加速不對稱有機化學 的關(guān)注。直到本世紀初，List 報道了脯氨酸催化的丙酮與醛的分子間直接 AdolMacMillan Diels-Alder 反響化等爭辯方向。下面將簡要總結(jié)手性磷酸催化的不對稱反響。手性 Lewis 酸催化的不對稱反響已經(jīng)被廣泛地爭辯然而手性 Brnsted 酸催化和縮醛的合成20

4、22 年Jacobsen報道了手性硫脲催化劑催化的不對稱Strecker 2022 年， Akiyama和Terada分別報道了手性磷酸催化的不對稱Mannich 反響，從今以后以手性磷酸為代表的中等強度手性 Brnsted 酸漸漸進展成為一類用途廣泛的有機小分子催化劑，實現(xiàn)了一系列重要的不對稱 C-C 鍵形成反響。相對于Lewis酸催化劑，Brnsted酸催化劑有如下優(yōu)點：穩(wěn)定、易儲存、制備便利而且簡潔回收、對環(huán)境友好，催化反響時條件簡潔、溫存，適合大規(guī)模的合成。手Brnsted酸催化劑分為兩種類型(Figure用的手性磷酸為BINOL衍生的磷酸二酯 (Figure 1.3)，其具有以下特

5、磷氧雙鍵上的氧具有 Lewis 堿性，通過氫鍵形式活化親核底物。3)轉(zhuǎn)變 3,3-位取代基可以調(diào)整催化劑的立體環(huán)境，從而調(diào)控催化劑的手性誘導力量。手性磷酸催化的吲哚的 Aza-Friedel-Craft Terada課題組報道了 Boc 保護的烯胺和吲哚的 Friedel-Craft 反響，Boc 保護的烯胺在酸性組報道了在磷酸作用下 -Friedel-Craft 手性中心的吲哚衍生物。游書力課題組報道了磺酰亞胺與吲哚的不對稱Friedel-Craft反響，高選擇性地生成手性吲哚衍生物。List 報道了手性磷酸催化的色胺衍生物和醛的不對稱 Pictet-Spengler 反響。 -位置引入兩個

6、酯基，提高了反響中原位生成的亞胺的活性，從而使反響順當進展。 Hiemstra 課題組報道了亞胺正離子參與的不對稱Pictet-Spengler 反響。在色胺氨基上引入硫取代基作為反響物，與醛脫水形成亞化反響。AkiyamaAza-Diels-Alder反響(Scheme 1.9)。和對映選擇性都很高。2022 年，Zhu 課題組進展了磷酸催化的 Cbz 保護的烯Aza-Diels-Alder反響Povarov 反響。Rueping Hantzsch 酯能有效地復(fù)原喹啉，高收率的得到高光學純度的 2-操作簡潔有用、而且催化劑用量低，是一種格外好的合成手性四氫喹啉的方法。啶等雜環(huán)化合物的不對稱復(fù)原。手性相轉(zhuǎn)移催化是依靠催化劑中手性陽離子與非手性陰離子形成的手性離子對把握反響的立體選擇性與之相反，List 等進展了一種利用手性陰離子與非性的陽離子形成的手性離子對來實現(xiàn)不對稱催化反響的立體選擇性把握利用手性磷酸的嗎啡啉鹽作為催化劑， 用 Hantzsch 酯作復(fù)原劑，實現(xiàn)了 , -不飽和醛的不對稱轉(zhuǎn)移氫化反響。這個概念的根本原理是嗎啡啉二級胺與 , -不飽和醛形成的亞胺正離子后，與磷酸根負離子形成嚴密離子對，在反響過程中手性磷酸根負離子把握反響的立體選擇性。當 R 取代基為芳香基時，得到格外高的對映選擇性當 R 為小位阻的脂肪取代基時該反響也能取得90