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新型手性磷化合物的合成及其作为配体催化剂在某些不对称合
成反应中的应用
周正洪;杨卓鸿;李康应;刘建兵;唐除痴
【期刊名称】《高等学校化学学报》
【年(卷),期】2001(022)0z1
【摘要】从L-氨基酸、D-樟脑、(-)-假麻黄碱、(-)-α-苯乙胺、(S)-(-)-联萘二酚等旋光源出发,合成了26个三配位及四配位手性磷化合物.作为配体催化剂,试验了它们在潜手性酮及亚胺的不对称硼烷还原反应、醛与二乙基锌的不对称烷基化反应以及醛的不对称硅腈化反应中的催化活性.发现其中有些催化剂有很好的立体选择性.
【总页数】6页(P71-76)
【作者】周正洪;杨卓鸿;李康应;刘建兵;唐除痴
【作者单位】南开大学元素有机化学研究所,;南开大学元素有机化学研究所,;南开大学元素有机化学研究所,;南开大学元素有机化学研究所,;南开大学元素有机化学研究所,
【正文语种】中文
【中图分类】O624
【相关文献】
1.手性膦配体催化剂在不对称合成中的应用研究 [J], 耿启金
2.新型手性羟基噁唑啉配体的合成及其在N-二苯基次磷酰亚胺的不对称乙基锌加
成反应中的应用 [J], 闫革新;吴勇;林文清;张晓梅
3.不对称合成中手性磷配体催化剂的研究进展(Ⅰ)(待续) [J], 李康应;周正洪;唐除痴
4.不对称合成中手性磷配体催化剂的研究进展(Ⅱ)(续完) [J], 李康应;周正洪;唐除痴
5.手性磷酰胺类配体不对称催化串联反应合成手性3-取代苯酞化合物 [J], 郭庆君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有机合成中的不对称催化不对称催化是一种在有机合成中广泛应用的重要方法。
它通过引入手性配体，使得对称的反应转化为具有手性产物的反应。
在这篇文章中，将介绍不对称催化的原理、应用以及发展趋势。
一、不对称催化的原理不对称催化的原理基于手性配体和手性催化剂的应用。
手性配体是具有手性结构的有机化合物，可以与金属离子配位形成手性配位化合物。
这些手性配体能够通过选择性吸附、空间位阻等方式影响反应的立体选择性，从而实现对称反应的不对称性转化。
而手性催化剂则是由手性金属配合物和手性有机分子组成的复合物，能够通过催化作用使反应产生手性产物。
二、不对称催化的应用1. 不对称还原反应不对称还原反应是不对称催化中的一种重要应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以实现对不对称有机物的还原，得到具有手性的醇、胺等化合物。
这种方法在医药、农药、香料等领域中有广泛的应用。
2. 不对称氧化反应不对称氧化反应是不对称催化的另一种重要应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以使对称的氧化反应转化为不对称的氧化反应，得到手性醛、酮等化合物。
这种方法在合成有机中间体和天然产物的过程中起着重要的作用。
3. 不对称烯烃化反应不对称烯烃化反应是一种在不对称催化中较具挑战性的应用。
通过引入手性配体和催化剂，可以实现对不对称烯烃化反应的控制，得到具有手性的烯醇、烯醛等化合物。
这种方法在生物活性分子的合成中具有广阔的应用前景。
三、不对称催化的发展趋势随着合成化学的发展，不对称催化在有机合成中的应用越来越重要。
未来，不对称催化的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 发展更多的手性配体和催化剂为了提高不对称催化的效率和选择性，需要开发更多的手性配体和催化剂。
这些新型配体和催化剂能够应对更广泛的反应类型，提高催化剂的稳定性和反应活性。
2. 开发新的反应类型目前，大多数不对称催化反应都是针对特定的反应类型。
未来，需要发展更多新的反应类型，探索更广泛的不对称催化反应。
这将有助于拓宽不对称催化的应用范围，并提供更多的合成路线。
手性合成方法在药物合成中的应用手性化学是现代有机化学中的一个重要分支，随着医药行业的不断发展，手性合成方法在药物合成中的应用也越来越广泛。
手性合成是指生成手性化合物的合成方法，通俗来讲就是合成单一手性异构体的化学合成方法。
手性合成在药物合成中的应用已经成为许多药物合成的首选方法，本文将介绍手性合成方法在药物合成中的应用以及其优缺点。
手性化学的重要性手性化合物因其空间结构的不对称性，在药物学中具有重要的作用。
许多药物分子都是手性分子，它们的生物活性和药效都是由其立体结构决定的。
以最广泛的手性药物——阿司匹林为例，阿司匹林是由丙酸和水合氧化铁经过一系列化学反应后得到的，其中丙酸分子里有一个手性碳中心，总共有两种立体异构体，其中一种具有丰富的生物活性，而另一种则没有生物活性。
因此，如果我们想让阿司匹林产生丰富的生物活性，那么必须控制其手性。
然而，一些手性化学合成的挑战包括：合成单一手性异构体的成本过高，化学分离方法面临着困难，而且手性化合物的生产效率较低。
基于这些限制，开发出有效和可行的手性合成方法就显得非常重要。
手性化合物的制备需要控制其立体构型，通常要在合成操作中控制立体化学过程。
在药物合成中，业界已经发展出很多种手性合成方法，下面将介绍一些主要的手性合成方法及其适用范围：1.立体选择性配体辅助制备（SLA）SLA方法是目前应用最为广泛的手性合成方法之一。
在这种方法中，底物（通常是不对称的）被配合到手性配体上，形成新的手性化合物。
这个手性化合物与底物之间的反应组成了一系列的不对称反应，最终得到手性选择性较高的化合物。
SLA方法的优点是选择性高，反应良好，可以制备出一定量、高纯度和可控性的化合物。
但是，该方法在产量、环境友liness和经济性方面存在一些限制。
2.手性诱导手性诱导是一种手性合成方法，在这种方法中，分子间作用力使两个不对称部分保持相同的构型。
该方法能够改善分子的立体选择性并减少不需要的立体异构体的生成。
含手性碳DIOP型双膦配体的合成及修饰摘要：不对称催化是由潜手性反应物合成光活性化合物的有效途径，ɑ，β不饱和氨基酸的氢化立体选择性已达90%以上,L-Dopa的工业化生产则标志着不对称催化氢化开始走向实际应用。
高选择性的催化剂一般是一价铑的手性双磷配体络合物,其中DIOP[2,3-O-异丙叉-2,3-二羟基-1,4-双(二苯基磷基)丁烷〕是合成最早、研究最深入的催比剂配体之一。
关键词：DIOP、酒石酸、修饰1、DIOP型双膦配体的合成1971年，kagan等由天然酒石酸经五步反应合成了DI0P,全程收率27%。
随后，Murrer等改进了该法中的膦化反应，其收率可达49%。
1.1 酒石酸二乙酯(DEtT)的合成将100g酒石酸用20mL蒸馏水浸润，加入250mL95%乙醇和0.5g对甲苯磺酸，安装酯化分水器加热至溶解，加入450mL苯，回流分水。
反应结束后冷却，加入2g碳酸钾，充分振摇后过滤、蒸馏，收集96℃~98℃/53~93Pa馏份。
1.2 2，3-O-异丙叉酒石酸二乙酯(DEtIT)的合成45.8g酒石酸二乙酯、45mL原甲酸三乙酯、25mL丙酮、0.5g对甲苯磺酸和250mL正己烷混匀，回流4h。
冷却后改装分馏柱，待汽相温度升至58℃以上时，冷却，加入少量碳酸钾，充分振摇，过滤后减压蒸馏，收集94~96℃/67Pa的溜份。
1.3 2,3-O-异丙叉-1,2,3,4-丁四醇(ITol)的合成于500mL四口瓶中，加入11.5g四氢锂铝，通N2，搅拌下滴加150mL干燥四氢呋喃，回流30min，冷却后将45gDEtIT溶于150mL干燥四氢吠喃中，滴入反应瓶中，控制滴加速度维持微沸，回流6h。
冰水浴中冷却，依次滴加15mL 冰水、15mL 4mol/L氢氧化钠和4mL冰水，分解过剩的四氢锂铝，过滤，滤饼由3×150mL二氧六环提取，合并滤液，蒸除溶剂。
1.4 1,4-二对甲苯磺酰-2,3-O-异丙叉-l,2,3,4-T四醇(DTosITol)的合成27.5g ITol溶于125mL新蒸吡啶中，搅拌下分批加入125g重结晶对甲苯磺酰氯。
binap的制备一、引言binap（2,2'-二氨基-1,1'-联萘）是一种重要的手性配体，广泛应用于有机合成和金属催化反应中。
其制备方法多种多样，本文将介绍其中一种常用的合成方法。
二、制备方法binap的制备方法主要有两步：联萘的硝化和硝基联萘的还原。
1. 联萘的硝化将联萘溶解在硫酸中，然后缓慢滴加硝酸，控制反应温度在0-5℃下进行。
反应进行一段时间后，通过加入冰水和醋酸进行中和，得到硝基联萘。
该步骤的目的是在联萘上引入硝基。
2. 硝基联萘的还原将硝基联萘溶解在乙醇中，加入过量的亚硫酸钠。
反应进行后，通过加入冰水和盐酸进行中和，得到目标产物binap。
该步骤的目的是将硝基还原为氨基。
三、反应机理binap的制备反应中，硝化反应和还原反应是两个关键步骤。
1. 硝化反应机理硫酸在反应中起到催化剂的作用，通过质子化联萘，使其成为良好的亲电体。
硝酸与质子化的联萘发生亲电取代反应，将硝基引入联萘结构中。
中和步骤中的冰水和醋酸用于中和反应溶液中的硫酸和硝酸，并使产物易于提取。
2. 还原反应机理亚硫酸钠作为还原剂，在碱性条件下将硝基还原为氨基。
亚硫酸钠中的亚硫酸根离子与硝基发生还原反应，生成氨基联萘。
中和步骤中的冰水和盐酸用于中和反应溶液中的亚硫酸钠和产生的亚硫酸。
四、实验条件与注意事项在进行binap的制备实验时，需要注意以下几点：1. 温度控制：硝化反应需要在0-5℃下进行，可以通过冷却系统或冰浴来控制反应温度。
2. 搅拌条件：反应过程需要充分搅拌，以保证反应均匀进行。
3. 中和条件：中和步骤中的冰水和醋酸或盐酸用量需要适当控制，以确保反应溶液中的酸性物质得到中和。
4. 安全措施：在实验过程中，应注意安全操作，佩戴适当的防护装备，避免接触有害物质。
五、应用与展望制备得到的binap可以应用于有机合成中的不对称催化反应，例如金属催化的不对称加氢、不对称氢化等反应。
binap作为手性配体，具有良好的立体选择性和催化活性，对于合成手性化合物具有重要意义。
手性催化研究的新进展与展望手性催化研究的新进展与展望丁奎岭1,*范青华21中国科学院上海有机化学研究所，上海2000322中国科学院化学研究所，北京100190手性是自然界的基本属性之一，与生命休戚相关。
近年来，人们对单一手性化合物（如手性医药和农药等）及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展。
手性物质的获得，除了来自天然以外，人工合成是主要的途径。
外消旋体拆分、底物诱导的手性合成和手性催化合成是获得手性物质的三种方法，其中，手性催化是最有效的方法，因为他能够实现手性增殖。
一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子，达到甚至超过了酶催化的水平。
2001年，诺贝尔化学奖授予了三位从事手性催化研究的科学家Knowles、Noyori 和Sharpless，以表彰他们在手性催化氢化和氧化方面做出的开拓性贡献，同时也彰显了这个领域的重要性以及对相关领域如药物、新材料等产生的深远影响。
我国对于手性催化合成的研究始于上世纪80年代，从90年代逐渐引起重视。
1995年戴立信、陆熙炎和朱光美先生曾撰文呼吁我国应对手性技术特别是手性催化技术的研究给予重视[1]。
国家自然科学基金委员会九五和十五期间分别组织了“手性药物的化学与生物学研究”（戴立信院士和黄量院士主持）[2]、“手性与手性药物研究中的若干科学问题研究”（林国强院士主持）[3]重大研究项目，同时中国科学院和教育部等也对手性科学与技术的研究给予了重点支持，极大地推动了我国手性科学和技术领域特别是在手性催化领域的发展，取得了一批在国际上有较大影响的研究成果，并培养了一支优秀的研究队伍，在手性催化研究领域开始在国际上占有一席之地。
本文结合国际上手性催化研究的最新进展，主要回顾了我国科学家近年来在新型手性配体、金属配合物手性催化、生物手性催化、有机小分子手性催化、负载手性催化剂、以及新概念与新方法等方面取得的重要研究进展[4]，并展望了手性催化的未来发展趋势。
新型手性Salen双核锌配合物的分子识别研究韩华;袁伟锋;阮文娟;赵小菁;胡国航;朱志昂【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2004(020)005【摘要】合成了新型手性Salen配体(H3L)及新型手性Salen双核锌配合物(主体).通过研究主体对咪唑类客体及氨基酸酯类客体的分子识别行为,测定了这些配位反应的缔合常数.主体对咪唑类客体分子识别的缔合常数顺序为:K(Im)＞K(2-MeIm)＞K(2-Et-4-MeIm).主体对氨基酸酯类客体分子识别的缔合常数顺序为:K(LeuOCH3)＞K(ValOCH3)＞K(AlaOCH3)＞K(SerOCH3),配位数均为2.主体与D、L型氨基酸酯分子识别反应在不同温度下的缔合常数结果表明,随着温度的升高,对映选择性下降.实验发现反应体系中存在焓熵补偿关系.CD光谱的研究结果也反映了主体对不同客体识别能力的差异.【总页数】6页(P529-534)【作者】韩华;袁伟锋;阮文娟;赵小菁;胡国航;朱志昂【作者单位】南开大学化学系,天津,300071;南开大学化学系,天津,300071;南开大学化学系,天津,300071;南开大学化学系,天津,300071;南开大学化学系,天津,300071;南开大学化学系,天津,300071【正文语种】中文【中图分类】O641.24【相关文献】1.双核Salen锌配合物对含氮小分子的分子识别研究 [J], 朱必学;阮文娟;高峰;曹小辉;朱志昂2.新型手性双核Salen Mn的分子识别研究 [J], 袁瑞娟;阮文娟;朱必学;曹小辉;朱志昂3.手性氨基酸尾式卟啉锌配合物对氨基酸酯的手性分子识别 [J], 罗国添;刘海洋4.新型手性双核Salen锰(Ⅲ)配合物对咪唑、吡啶类客体的分子识别研究 [J], 胡国航;阮文娟;高峰;朱志昂5.新型手性双核Salen Zn(Ⅱ)配合物的分子识别研究 [J], 袁伟锋;阮文娟;章应辉;南晶;朱志昂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
【人物与科研】中国药科大学陆涛教授、窦晓巍研究员团队：3,3-二芳基取代手性螺环二酚的不对称合成导语不对称催化反应是制备手性化合物的重要方法，并已在手性药物、手性天然产物及功能材料等的合成中得到广泛应用。
手性催化剂能够诱导反应产物中手性的产生和控制反应的选择性，因此手性催化剂的开发是不对称催化反应的核心研究方向之一。
基于一些特定结构开发出的催化剂和配体往往具有更加优异的选择性和催化活性，这类结构被称为“优势结构”。
1,1'-螺二氢茚-7,7'-二醇（手性螺环二酚，SPINOL）就是一类重要的代表性优势手性结构。
自2002年周其林教授课题组首次将SPINOL结构引入到不对称催化领域以来，基于该结构的系列手性催化剂和配体被开发出来，并在不对称催化领域得到了广泛应用，成为合成化学中不可或缺的工具。
然而，光学纯的SPINOL 的制备主要依赖于拆分手段，不对称合成SPINOL类化合物的方法非常有限。
近日，中国药科大学陆涛教授、窦晓巍研究员团队和新加坡南洋理工大学Tamio Hayashi教授合作开发了一种不对称催化合成3,3'-二芳基取代螺环二酚类化合物的新方法（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.201812266）。
陆涛教授简介陆涛，教授，博士生导师，江苏省教学名师，中国药科大学副校长。
现担任全国药学专业学位研究生教育指导委员会副主任委员、国家基金委生命科学部通讯评议专家、教育部本科教学审核评估专家、江苏省学位委员会委员、江苏化学化工学会理事、有机化学专业委员会委员等学术职务。
《药学进展》执行主编，《中国药科大学学报》编委。
已发表SCI科研论文100余篇。
已指导博士研究生16名，硕士研究生90名。
课题组现有博士生6名，硕士研究生15名。
主要研究方向为：新药分子设计与合成研究、计算机辅助药物设计、有机合成化学、药物生物统计与计算药学。
主持完成多项国家、省部级课题。
手性药物及其不对称催化合成摘要：本文介绍了手性及发展手性药物的重要性；叙述了手性药物的合成方法，并且结合实例对化学不对称催化技术合成手性药物作简要概述，包括不对称催化氢化、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基还原、不对称催化羰基合成等；对不对称催化反应在手性药物合成中存在的问题，展望了其发展方向。
1.手性及发展手性药物的意义手性是人类赖以生存的自然界的最重要的属性之一。
手性是指与碳原子相连的4个原子或基团以两种形式形成空间排列不同结构不同的对映体，互成镜像，彼此对称而不重合。
就像人的左手和右手相互不能叠合，彼此是实物和镜像的关系，这种关系在化学中称为“对映关系”，具有对映关系的两个物体互为“对映体”。
作为生命活动重要基础的生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸和酶等几乎全是手性的，如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型，糖为D-构型，DNA的螺旋结构为右旋。
在机体的代谢和调控过程中所涉及的物质（如酶和细胞表面的受体）一般也都具有手性，在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。
因此，手性在生命过程中发挥着独特的功能。
在人和其他生物体系的复杂手性环境中，手性分子的精确识别有可能导致手性体系产生宏观的物理与化学性质的变化以及生理反应，手性药物就是最为典型的例子[1-2]。
当手性药物分子作用于生物体时，不同构型的药物分子产生的对映相互作用往往是不同的，甚至是截然相反的，结果表现为截然不同的药理和毒理作用。
手性药物按其作用可分为3类:(l)异构体具有相似的药理性质，如异丙嗪(Promethazine)的2个异构体具有相同的抗组织胺的活性；(2)异构体中一个有药理活性，另一个则没有，如抗炎镇痛药茶普生(Naproxen)，(S)一异构体的疗效为(R)一异构体的28倍，后者可认为没有活性；(3)异构体具有完全不同的药理作用，一个典型的例子是20世纪50年代末期发生在欧洲的“反应停”事件，孕妇因服用酞胺呱陡酮(俗称反应停)而导致海豹畸形儿的惨剧。
高催化性能金属手性配合物的制备及应用随着化学科学的不断发展，金属手性配合物被广泛应用于诸多领域。
它们具有高效催化性能、良好的选择性和可控性等特点，成为现代有机合成中不可或缺的重要工具。
本文将介绍高催化性能金属手性配合物的制备方法及其在化学合成中的广泛应用。
一、金属手性配合物的制备方法金属手性配合物的制备方法主要有两种：手性诱导法和手性传递法。
手性诱导法指的是将手性配体与金属阳离子一起反应，通过选用手性配体来控制多个配体构形的产生。
这种方法常用的手性配体主要有光学活性α-胺基酸、吲哚胺类、异丙醇、苯丙胺等。
以异丙基甲酰胺为例，其反应过程如下：![公式]手性传递法则是通过将手性金属化合物与非手性配体反应，从而得到手性配合物。
这种方法需要先合成钯、铑等手性金属化合物，再与非手性配体反应。
使用二丙胺作为草酸配体，反应过程如下：![公式]二、金属手性配合物的广泛应用金属手性配合物已广泛应用于金属有机催化、不对称合成、天然产物合成等领域。
1. 金属有机催化金属手性配合物在金属有机催化中具有高效催化性能和良好的选择性。
以铱配合物为例，其对N-芳基甲酰胺的不对称烷基化催化反应中的催化剂种类中第一次取得了100%的产率、80.5%的对映选择性，从而获得具有高对映选择性的手性吡咯化合物。
2. 不对称合成金属手性配合物在不对称合成中具有重要的作用，主要是应用于合成药物、农药、天然产物等有机化合物。
手性配位体L中，称为吡啶脱氢母核， L-甲基吡啶的手性配位也就是（S）-MePybox，因其对不对称合成的大量贡献而获得了2010年诺贝尔化学奖，广泛应用于不对称碳-碳键连接反应和不对称碳-氧化物键连接反应中。
3. 天然产物合成金属手性配合物在天然产物合成中扮演着重要的角色。
以钌为例，高对映选择性的手性钌配合物在不对称烯烃水解反应中与天然产物、活性化合物等反应，能在水相不添加任何助剂的条件下实现高催化活性和高对映选择性。
总之，随着金属手性配合物制备方法的不断改进和完善，其应用范围也日趋广泛。
有机化学中的手性合成方法手性合成是有机化学中的一项重要研究内容，旨在合成具有手性的有机分子。
手性分子是指具有非重叠镜像对称性的分子，也被称为旋光异构体。
手性合成方法的发展对于制备手性药物、农药和化学品等具有重要意义。
本文将介绍几种常见的手性合成方法。
1. 采用手性诱导剂合成手性分子手性诱导剂在手性合成中起着至关重要的作用。
通过选择具有手性诱导剂的底物或催化剂，可以有效地控制手性产品的生成。
手性诱导剂可以是具有手性反应中心的有机分子，也可以是具有手性配体的金属催化剂。
例如，氧化还原反应中使用手性醇或手性氨基酸作为还原剂或催化剂，可以获得手性醇或手性氨基酸的合成。
2. 手性催化剂的应用手性催化剂是一类具有手性配体的金属催化剂。
它们可以在不改变底物结构的情况下，通过控制催化剂的手性结构，使得手性产物优先生成。
手性催化剂广泛应用于不对称合成中，例如还原、加氢、氧化、酯化和烯烃的不对称合成等。
通过优化催化剂的结构和反应条件，可以有效地提高手性产物的产率和选择性。
3. 手性衍生物的合成手性衍生物是通过对手性分子进行化学修饰而得到的。
通过对手性分子进行选择性的功能团转化或官能团修饰，可以改变手性分子的化学性质和反应活性。
手性衍生物的合成常用的方法包括手性酯化、手性取代和手性位选择。
通过合理设计反应条件和催化剂的选择，可以高效地合成手性衍生物。
4. 手性配体的应用手性配体是一类具有手性结构的有机分子，广泛应用于金属催化反应中。
手性配体与金属形成手性配合物，可以在催化反应中起到固定金属位置和调节反应速率的作用。
手性配体的结构和对应的金属离子选择可以通过调节催化剂的手性结构，来控制产物的手性。
手性配体可以通过手性合成方法或者手性拆分的方法进行合成。
5. 化学动力学拆分化学动力学拆分是一种实验手段，通过改变反应条件来实现对手性化合物的分离。
主要基于手性分子在不对称催化反应中的反应速率差异。
通过优化反应条件、催化剂和底物结构，可以将手性化合物分离成对映异构体。
