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有机小分子手性催化发展现状

点击数:50002013-12-02 09:47:52 来源: 武汉励合化学新材料有限公司,专注手性化合物的研究与生产

新闻摘要:有机小分子手性催化作为继酶催化和金属催化之后的第三类手性催化反应,近年来得到了很大的发展,成为手性催化研究的一个新热点,有学者称现在是“手性有机小分子催化的黄金时代”。

有机小分子手性催化作为继酶催化和金属催化之后的第三类手性催化反应,近年来得到了很大的发展,成为手性催化研究的一个新热点,有学者称现在是“手性有机小分子催化的黄金时代”。手性酮催化烯烃的环氧化反应是早期有机小分子催化反应的代表之一,杨丹和史一安等分别作出了出色的工作,特别是史一安发展的以天然糖为原料的手性酮催化剂,是目前最成功的具有广普底物适用性的有机小分子催化体系,被称“史环氧化反应(Shi Epoxidation)”。2000年,自List和Barbas等报道了脯氨酸催化的分子间不对称aldol反应、MacMillan等报道了手性咪唑啉酮催化的不对称Diels-Alder反应以后,有机小分子手性催化在国际上得到迅速的发展。目前,在设计合成新型有机小分子催化剂的基础上,已成功实现了包括adol、Diels-Alder、Friedel-Crafts、Baylis-Hillman、Mannich、Michael加成、硅氰化、卤化、胺化、胺氧化、环氧化、Biginelli反应、以及膦氢化等反应在内的多种类型的手性催化反应。

近年来,我国科学家在有机小分子手性催化研究领域也取得了一些重要进展,比如在手性胺催化的有机反应中,龚流柱等设计合成了手性脯氨酸酰胺及类似物催化剂,在不对称直接aldol反应中取得了非常好的对映选择性;陈应春等以天然生物碱衍生物为催化剂,发展了多类手性催化反应;程津培和罗三中等将咪唑离子与有机小分子催化剂相结合发展了新型的离子液型催化剂,实现了有机小分子催化的高效Michael加成反应以及催化剂的方便分离与回收;随后他们还开发了新一代手性伯胺催化剂,在一系列重要的aldol反应底物中都获得了优异的非对映及对映选择性,模拟了生物体内相应的羟醛缩合酶的催化过程。冯小明等以手性氨基酸盐或手性氮氧化合物为催化剂,发展了高效的腈化反应和Michael加成等不对称反应。在手性磷酸作为布朗斯特酸催化的反应中,龚流柱等实现了手性磷酸催化的不对称Biginelli反应和直接Mannich加成等反应,最近他们还在设计合成新型的桥联手性双磷酸的基础上,发展了醛、氨基酯和缺电子烯烃的不对称三组分1,3-偶极环加成反应,从而为合成多取代的手性四氢吡咯衍生物库提供了高效、快捷的新方法;游书力等在布朗斯特酸催化吲哚的不对称傅克反应中获得了优良的区域选择性和对映选择性;丁奎岭等以30%双氧水为氧化剂,首次实现了手性磷酸催化的不对称Baeyer-Villiger 氧化反应,为合成手性g-内酯提供了一条绿色的新途径;杜大明等设计合成了一类新型双轴手性有机磷酸小分子催化剂,并用于催化喹啉衍生物的不对称转移氢化反应,高效和高对映选择性地获得了四氢喹啉衍生物。最近,胡文浩和龚流柱等采用金属配合物与有机小分子共催化的策略,通过寻找匹配的手性质子酸催化剂活化亚胺,成功地对羟鎓叶立德实现了高对映选择捕捉,发展了高效、高选择性的三组分和四组分不对称反应。此外,在其他有机小分子催化方面也取得了一些有特色的结果,如在氢键催化的有机反应中,丁奎岭等报道了TADDOL催化的Brassard二烯与醛的不对称杂Diels-Alder反应,并成功应用于合成天然产物(S)-(+)-二氢醉椒素的全合成中;陈应春等发展了手性硫脲催化的Mannich加成等反应;施敏等发展了手性双功能有机小分子催化剂,在不对称Baylis-Hillman反应中显示了优异的对映选择性能。最近,叶松等利用氮杂环卡宾的亲核性质,实现了手性氮杂环卡宾催化的基于烯酮的一些高选择性反应。

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