烯烃的不对称环氧化反应
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烯烃不对称还原反应是一种重要的有机合成反应,可以实现烯烃官能团的不对称转化,从而合成具有手性中心的有机化合物。
这种反应在医药、农药、香料等领域具有广泛的应用价值。
烯烃不对称还原反应通常需要使用手性催化剂或手性辅剂来控制反应的对映选择性。
其中,手性催化剂可以通过与反应物形成手性中间体,从而诱导反应沿着特定的对映体途径进行。
手性辅剂则可以与反应物形成手性络合物,从而影响反应的立体选择性。
近年来,研究者们不断探索和发展新的烯烃不对称还原反应方法和策略。
例如,通过设计新型的手性催化剂、优化反应条件、利用新的还原剂等手段,可以实现更高效、高选择性的烯烃不对称还原反应。
此外,烯烃不对称还原反应还可以与其他有机合成反应相结合,形成更为复杂的合成路线,从而合成具有更复杂结构和功能的有机化合物。
例如,可以将烯烃不对称还原反应与碳-碳键形成反应、官能团转化反应等相结合,实现多步骤的有机合成。
总之,烯烃不对称还原反应是一种重要的有机合成方法,具有广泛的应用前景和研究价值。
随着科学技术的不断发展和进步,相信这一领域将会取得更多的突破和进展。
夏普莱斯不对称环氧化反应一、简介夏普莱斯不对称环氧化反应(Sharpless Asymmetric Epoxidation,SAE)是一种通过手性催化剂促进的不对称环氧化反应。
该反应由美国化学家K. Barry Sharpless于1980年代初发明,被认为是合成手性分子的重要方法之一。
该反应可以用于合成具有生物活性的天然产物和药物分子。
二、反应机理夏普莱斯不对称环氧化反应的催化剂通常是含有钼或钨等过渡金属离子的配合物。
以钼为例,其配合物通常是Mo(O2CCH3)4或Mo (O2CCH3)6等。
这些配合物可以与氢氧化钠和季铵盐(如TBHP)一起作为反应体系中的催化剂。
在反应中,烯丙醇首先被氧化成α-羟基醛,然后与季铵盐发生亲核加成生成间隔式亚胺中间体。
接着,在催化剂的作用下,亚胺中间体发生环氧化反应生成手性环氧体。
最后,通过水解得到手性1,2-二醇产物。
三、影响因素1. 催化剂的选择:不同的过渡金属催化剂对反应的效果有所不同,Mo (O2CCH3)4和Mo(O2CCH3)6等配合物通常具有较好的催化活性。
2. 反应溶剂:反应中需要使用极性溶剂,如乙醇、二甲基甲酰胺等。
3. 温度:反应通常在0℃至-78℃的低温下进行。
4. 季铵盐用量:过多的季铵盐可能会导致副反应,而过少则会降低反应速率和产率。
四、优点与局限夏普莱斯不对称环氧化反应具有以下优点:1. 可以合成手性环氧体,是制备手性分子的有效方法之一。
2. 该反应操作简单、产率高、对环境友好。
然而,该反应也存在一些局限:1. 该反应只适用于含有α,β-不饱和键的烯丙醇类化合物。
2. 反应体系中需要使用季铵盐等高价催化剂,成本较高。
五、总结夏普莱斯不对称环氧化反应是一种通过手性催化剂促进的不对称环氧化反应,可以用于合成具有生物活性的天然产物和药物分子。
该反应具有操作简单、产率高、对环境友好等优点,但也存在一些局限。
随着化学合成技术的不断发展,夏普莱斯不对称环氧化反应在有机合成领域中仍具有广泛的应用前景。
烯烃的不对称环氧化反应评述
耿小兰;程丽
【期刊名称】《江苏建筑职业技术学院学报》
【年(卷),期】2005(005)004
【摘要】对Sharpless不对称环氧化反应、手性Salen-Mn(Ⅲ)络合物、手性金属卟啉、手性酮催化的非官能化等成功的不对称环氧化方法进行了评述;介绍了手性亚胺盐、聚氨基酸为催化剂的新型有机催化反应.对烯烃不对称环氧化研究的发展方向提出了见解.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】耿小兰;程丽
【作者单位】徐州医药高等职业学校,制药工程系,江苏,徐州,221116;徐州建筑职业技术学院,土木工程系,江苏,徐州,221008
【正文语种】中文
【中图分类】O621.3
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烯烃不对称环氧化反应中的应用 [J], 姚美任;王康军;张雅静;王东平
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烯烃不对称环氧化在药物合成中的应用摘要:对于环氧烷而言,是一种在当下合成领域当中十分重要的中间体,目前已经广泛应用在了药物和工业化学品的合成领域。
在本文的分析中,就主要基于烯烃不对称环氧化在药物合成中具体应用,进行详细的分析,以此为相关领域的工作人员,提供一定的参考。
关键字:烯烃不对称环氧化;药物合成;环氧烷;紫杉醇引言:烯烃在经过环氧化反应之后,就可以得到环氧烷。
以此,对于烯烃而言,就可以有效的当做底物,实现环氧烷的催化。
另外,对于烯烃的环氧化反应,在当下的药物合成过程中,已经得到较为广泛的应用,在下文的分析中,主要就基于这个观点,实现详细的分析。
1环氧烷对于环氧烷而言,是一种有效的利用烯烃的不对称环氧化反应,所形成的一种物质成分,并具有着较大的三元环张力。
之后,再选择性的进行开环,或者进行官能团的转化之后,就能够形成更多价值性较高的化合物。
尤其是使用一些具有着较高光学活性的环氧化物,就可以让烯烃当中的不对称环氧化反应,受到更加广泛的关注。
例如,在当地下的实际应用中,就成功的应用在了治疗心率不齐的药物之上。
而在合成的过程中,通过Sharpless催化体系,就可以得到手性较为稳定的环氧烷中间体。
这样的反应原理,可以很好的对产物的手性选择,起到了决定性的作用。
另外,在当下对于治疗肺动脉高压药物的合成中,其中间体也起到了十分重要的作用,并成为一种环氧烷化合物。
因此,这种手性环氧化合物,在当下的药物合成过程中,起到了十分重要的地位。
在长期的研究过程中,经过几十年的发展,使得医疗领域提出了多种进行手性环氧化合物的制备方式,并形成各自不同的合成体系。
其中使用烯烃所发生的不对称环氧化反应,就是一种进行环氧烷合成的重要方式。
其中Sharpless催化体系,就是其中十分重要的合成体系。
并且,还出现了手性Salen崔怀体系,以及小分子手性酮催化体系。
以此,本文就针对这三种经典的催化体系,以及在药物的合成当中的实际应用进行详细的分析。
烯烃不对称还原反应烯烃是一种具有双键结构的碳氢化合物。
在有机合成中,烯烃常被用作重要的中间体,可以通过不对称还原反应将其还原为不对称的醇或醛。
这种反应能够有效地构建手性碳原子,产生具有手性的有机分子,对于制备手性药物和天然产物具有重要意义。
不对称还原反应是利用手性催化剂催化的还原反应,其中某些手性催化剂能够高选择性地将一个立体异构体转化为另一种立体异构体。
在烯烃不对称还原反应中,常用的手性催化剂有金属配合物、有机催化剂和酶等。
金属配合物催化的烯烃不对称还原反应是一种常见的方法。
以铑配合物和钌配合物为代表的过渡金属催化剂,能够将烯烃还原为不对称的醇或醛。
这种催化剂具有良好的催化活性和高选择性,可以选择性地将一个立体异构体还原为另一种立体异构体。
金属配合物催化的烯烃不对称还原反应在有机合成中有着广泛的应用,为合成手性药物和天然产物提供了重要的手段。
有机催化剂也是实现烯烃不对称还原的重要手段。
以有机亚胺催化剂为代表,这类催化剂能够通过形成协同作用的氢键和π-π相互作用,使烯烃发生不对称还原反应。
这种催化剂具有手性结构,能够识别并选择性地催化醛或酮的还原反应,从而合成具有手性的醇或醛。
有机催化剂催化的烯烃不对称还原反应在有机合成中具有广泛的应用潜力。
酶是自然界中存在的生物催化剂。
在酶催化的烯烃不对称还原反应中,通过利用酶的手性结构,能够对烯烃进行高选择性的还原。
酶催化的烯烃不对称还原反应具有良好的立体选择性和活性,能够在温和的条件下进行。
酶催化的烯烃不对称还原反应在生物合成和药物合成中具有重要的应用价值。
总的来说,烯烃不对称还原反应是合成手性化合物的重要手段之一。
通过不对称还原反应,可以有效地构建手性碳原子,合成具有手性的有机分子。
金属配合物催化、有机催化剂和酶催化是常见的烯烃不对称还原反应方法。
这些方法在有机合成中具有重要的应用价值,为制备手性药物和天然产物提供了关键的合成途径。
随着催化剂的不断发展和优化,研究人员将进一步拓展烯烃不对称还原反应的应用范围,并为有机合成领域带来更多的机会和挑战。
烯烃的不对称环氧化反应***** ********摘要本文主要论述了传统的烯烃环氧化反应的不足之处,并简述了Sharpless以及Jacobsen 等人在不对称环氧化反应发面的研究成果及其贡献。
并简要讨论了未来的研究方向。
关键词烯烃环氧化手性合成催化剂前言手性化合物具有十分重要的应用价值,然而其合成具有很大的难度。
因此,目前有机合成化学家们在手性合成这一领域展开了大量的研究工作,新的不对称合成反应和合成路线不断涌现。
在不对称合成中最具有挑战性的是不对称催化反应,它是利用催化剂的不对称中心来诱导产生产物的手性。
研究类容及讨论通常在没有手性催化剂的条件下,实验室中常用有机过酸作环氧化试剂。
环氧化反应是顺势加成,所以环氧化合物的构型与原料烯烃的构型保持一致。
因为环氧化反应可以在双键平面的任一侧进行,所以当平面两侧空阻相同,而产物的环碳原子为手性碳原子时,产物是一对外消旋体。
当平面两侧的空阻不同时,位阻小的反应快,如此便能得到以某种构型为主的混合产物。
因该方法只能用于大量合成空间位阻较小的产物,并不能满足手性合成的需求,因此化学工作者们作出了进一步探究。
其中最著名的是20世纪80年代初Sharpless发展的不对称环氧化。
在该反应中D-酒石酸二乙酯作为手性源控制环氧化只从双键平面的一边进行。
如果在反应中用L-酒石酸二乙酯,那么环氧化将从双建平面的另一边进行。
只需要催化剂量的光学纯酒石酸二乙酯就可以实现高度对映选择性的环氧化。
【1】图2. Sharpless不对称环氧化反应Sharpless的不对称环氧化适用于双键α位上含羟基的底物——烯丙醇类化合物。
20世纪90年代初,Jacobsen开发了一类含C2对称轴的手性配体,这些配体与Mn(Ⅲ)形成的络合物可以高度对映选择性地催化非烯丙醇类烯烃双键的环氧化。
该反应迅速得到了广泛应用。
图4. Jacobsen不对称环氧化反应反应最常用的氧化剂为亚碘酰苯(用于有机溶剂)或次氯酸钠水溶液(用于水介质)。
烯烃环氧化研究背景烯烃环氧化是一种重要的有机合成反应,也是有机化学领域中的研究热点之一。
烯烃是一类含有碳-碳双键的有机分子,而环氧化则是将烯烃中的双键与氧原子反应生成环氧化合物的过程。
烯烃环氧化反应在有机合成中具有广泛的应用,可以制备多种功能性化合物,包括药物、农药、香料等。
烯烃环氧化反应的机理通常涉及过渡态的形成和破裂,其中氧原子与烯烃双键发生加成反应,形成环氧化合物。
这一反应通常需要催化剂的参与,常见的催化剂包括金属离子、过渡金属配合物等。
催化剂的选择对反应的速率和选择性都有重要影响,因此研究催化剂的设计和合成对于优化烯烃环氧化反应至关重要。
烯烃环氧化反应的研究可以追溯到上个世纪,最早的研究集中在对称烯烃的环氧化反应上。
随着有机合成领域的发展,研究者们开始关注不对称烯烃的环氧化反应,以制备手性化合物。
不对称烯烃的环氧化反应通常需要手性催化剂的参与,这为烯烃环氧化反应的研究带来了新的挑战和机遇。
近年来,研究者们在烯烃环氧化领域取得了许多重要进展。
通过结构设计和催化剂优化,已经实现了对多种烯烃的高效环氧化反应,产率和选择性得到显著提高。
同时,一些新型催化剂的开发也为烯烃环氧化反应带来了新的可能性,例如金属有机框架等材料的应用。
除了传统的金属催化剂,还有一些非金属催化剂在烯烃环氧化反应中显示出潜力。
例如,氧化石墨烯等碳基材料具有良好的催化活性,可以作为环氧化反应的催化剂。
这些新型催化剂的使用不仅可以提高反应的效率,还有助于减少对于稀有金属等资源的依赖,具有重要的环境和经济效益。
总的来说,烯烃环氧化是一项重要的有机合成反应,具有广泛的应用前景。
随着催化剂设计和合成方法的不断改进,烯烃环氧化反应的效率和选择性将得到进一步提高,为有机合成化学提供更多可能性。
未来的研究方向包括发展更高效的催化剂、探索新型反应条件、拓展反应底物范围等,这将进一步推动烯烃环氧化反应的发展,为有机合成领域的研究和应用带来新的机遇和挑战。
烯烃的不对称环氧化反应
***** ********
摘要
本文主要论述了传统的烯烃环氧化反应的不足之处,并简述了Sharpless以及Jacobsen 等人在不对称环氧化反应发面的研究成果及其贡献。
并简要讨论了未来的研究方向。
关键词烯烃环氧化手性合成催化剂
前言
手性化合物具有十分重要的应用价值,然而其合成具有很大的难度。
因此,目前有机合成化学家们在手性合成这一领域展开了大量的研究工作,新的不对称合成反应和合成路线不断涌现。
在不对称合成中最具有挑战性的是不对称催化反应,它是利用催化剂的不对称中心来诱导产生产物的手性。
研究类容及讨论
通常在没有手性催化剂的条件下,实验室中常用有机过酸作环氧化试剂。
环氧化反应是顺势加成,所以环氧化合物的构型与原料烯烃的构型保持一致。
因为环氧化反应可以在双键平面的任一侧进行,所以当平面两侧空阻相同,而产物的环碳原子为手性碳原子时,产物是一对外消旋体。
当平面两侧的空阻不同时,位阻小的反应快,如此便能得到以某种构型为主的混合产物。
因该方法只能用于大量合成空间位阻较小的产物,并不能满足手性合成的需求,因此化学工作者们作出了进一步探究。
其中最著名的是20世纪80年代初Sharpless发展的不对称环氧化。
在该反应中D-酒石酸二乙酯作为手性源控制环氧化只从双键平面的一边进行。
如果在反应中用L-酒石酸二乙酯,那么环氧化将从双建平面的另一边进行。
只需要催化剂量的光学纯酒石酸二乙酯就可以实现高度对映选择性的环氧化。
【1】
图2. Sharpless不对称环氧化反应
Sharpless的不对称环氧化适用于双键α位上含羟基的底物——烯丙醇类化合物。
20世
纪90年代初,Jacobsen开发了一类含C2对称轴的手性配体,这些配体与Mn(Ⅲ)形成的络合物可以高度对映选择性地催化非烯丙醇类烯烃双键的环氧化。
该反应迅速得到了广泛应用。
图4. Jacobsen不对称环氧化反应
反应最常用的氧化剂为亚碘酰苯(用于有机溶剂)或次氯酸钠水溶液(用于水介质)。
salen络合物是一个与氧化酶细胞色素P450有关的仿生试剂。
由氧合锰中间体向烯烃发生氧的转移。
对映选择性的原因可用底物向活性的氧合锰(Ⅴ)中间体的侧向接近来解释。
一
般salen络合物的C-3 和C-3' 位上有必要由占据较大空间的叔丁基来取代以保证反应的高对映选择性。
它与Sharpless 环氧化反应的不同之处在于这个反应不依赖于烯丙醇底物的识别,因
此从原则上讲是一个更为通用的过程。
这个反应对于顺式二取代烯烃最为有效,后来应用范围也拓展至反式二取代、三取代、某些单取代以及四取代烯烃的环氧化中。
【2】
结论
在烯烃的不对称环氧化反应这一方面,Jacobsen等人的工作较Sharpless等人有较大的进步。
然而,仅是如此还是不够的。
他们研究的不对称环氧化反应对底物烯烃的结构要求都比较多,显然,需要人们做出更深入的研究来进行突破。
参考文献
【1】王剑波. 手性有机化合物与不对称合成[ J] . 大学化学, 2000, 4: 6~12.
【2】Jacobsen, E. N; Zhang, W; Muci, A. R; Ecker, J. R; Deng, L. Highly enantioselective epoxidation catalysts derived from 1,2-diaminocyclohexane. J. Am. Chem. Soc.1991, 113: 7063–7064. doi:10.1021/ja00018a068.。