高光学纯度的线性二级醇的制备

近年来具有线性结构的手性二级醇1-对烷基苯基取代的乙醇和丙醇广泛应用于某些手性光学材料,如手性液晶中.虽然通过化学拆分可以得到某些接近光学纯的该类二级醇,但拆分方法的应用范围有限.通过对潜手性酮的不对称还原是制备手性二级醇的重要方法之一,特别是Corey等发展的不对称硼烷还原是非常有效的方法.我们以(S)-二苯基脯氨醇为配体制备的催化剂,用硼烷来还原含有不同官能团的烷基芳基酮以很好的产率和对映体选择性得到了一系列含有不同官能团的线性二级醇.     

手性芳基邻二醇的不对称合成

具有特定功能基团的手性芳基邻二醇是许多具有特殊功能的药物、农药和信息素的重要中间体,近年来手性芳基邻二醇类化合物的合成与应用研究引起了人们的广泛关注。本文从生物催化不对称合成和化学催化不对称合成两方面综述了近年来手性芳基邻二醇的合成进展,概述了前手性底物上取代基的电子效应和空间效应、手性催化剂的种类和反应体系等因素对合成手性芳基邻二醇产率及光学活性的影响,并对手性芳基邻二醇不对称合成的发展趋势进行了展望。     

MCM-41固载的(1R,2R)-1,2-环己二胺与Ru(Ⅱ)复合催化剂的合成、表征及不对称氢转移反应的催化应用

不对称催化是用催化量的手性物质催化，获得大量对映体纯物质的经济、可行的方法之一，其中不对称氢转移反应就是用手性氨基醇或手性二胺作为手性催化剂配体、Ru(Ⅱ)作为催化中心，以异丙醇或甲酸为氢源，可将潜手性的酮或亚氨还原成相应的对映体纯的醇或胺^[1-5](Scheme 1)，反应的转     

培养基碳源对固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的影响

 尽管含芳香基等较大取代基团的底物能被生物转化为高对映体纯手性有机硅醇,但生物催化其他底物还原反应的产物收率及对映体选择性均较低. 作者筛选到一株能高效催化羰基/羟基不对称转化的酵母菌株,探讨了用固定化酵母细胞高效催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原制1-三甲基硅乙醇的可能性,系统研究了培养基碳源及其浓度对该反应的影响. 发现在水/正己烷两相体系中,固定化酵母细胞能催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原成1-三甲基硅乙醇. 可通过调节培养基碳源的种类及其浓度在一定程度上控制反应的产物收率及对映体选择性. 以最适碳源(3.0%麦芽汁)培养的酵母细胞催化该反应的产物收率和对映体过量值分别为91.3%和72.8%,远高于文献报道值.     

“一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

建立了一种新颖的、"一锅煮"的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇.从价廉易得的芳基酮出发,经对甲苯磺酸催化芳基酮卤代合成α-卤代芳基酮,无需中间产物分离,直接在反应体系中加入具有羰基还原酶活性的红酵母(Rhodotorula sp.)AS2.2241的静息细胞即可催化α-卤代芳基酮不对称还原为手性的α-卤代芳基醇.在对每一步反应都详细优化的基础上,对两步反应的偶联条件做了细致研究,发现控制生物催化反应体系的有机溶剂含量和p H值是解决生物相容性问题的关键.在最优的反应条件和偶联条件下合成了四种手性α-卤代芳基醇,产率和ee值都较高,分别95%和99%.     

外消旋化合物生物催化去对称化研究进展

手性化合物外消旋体的生物催化去对称化是目前生物与有机合成领域的重点、难点和热点,也是制备光学纯手性化合物的重要途径。我们将近年来发展起来的手性化合物生物催化去对称化的方法归纳为立体转化去对称化法、线性去对称化法、循环去对称化法、对映体收敛去对称化法和一步去对称化法五大类,对这五大类方法的原理、特点及其应用进展分别进行介绍并对其未来发展趋势进行展望。     

R-沙美特罗的合成方法

近年来手性沙美特罗的合成方法有微生物催化、不对称氢化、CBS(Corey-Bakshi-Shibata)还原反应及不对称Henry反应、手性(Salen)Co试剂催化的HKR(末端环氧不对称水解动力学)拆分反应等。对这些方法进行比较,结果表明,不对称催化合成由于其反应收率高、反应产物光学纯度高、操作容易控制,在目前手性药物的合成中处于主导地位。此外酶催化不对称合成、手性辅基诱导的对映选择性合成等方法也是有效的途径。     

手性氨基醇催化的前手性芳酮的不对称还原反应

首次以天然D-樟脑的衍生物为原料, 合成了两个新型龙脑基氨基醇配体, 研究了它们与硼烷原位制备成手性噁唑硼烷后, 在不对称催化氢化还原前手性芳酮中的性能, 得到的手性仲醇的对映体过量(ee)值最高可达96%, 还考察了反应温度、时间、溶剂等因素对苯乙酮的不对称氢化还原的化学产率和光学收率的影响.     

由(1S,2S)—伪麻黄碱制备噁唑硼烷催化甲硼烷不对称还原含氟酮

前手性酮的对映选择性还原在不对称合成中占有极其重要的地位。人们对这类反应进行了广泛的研究,其中Ｉｔｓｕｎｏ和Ｃｏｒｙ等发现的用手性硼杂口恶唑烷催化不对称还原的方法,已成为高对映选择性还原羰基化合物最成功的方法之一［１,２］。近年来,国内外许多文献报道...     

一种新颖海洋微生物酯酶的功能鉴定及其在 D-乳酸甲酯制备中的应用

手性药物不同对映体往往表现出截然不同的生理活性和毒性,为了减少有毒副作用的对映体,并降低其生物活性,光学纯手性药物的合成一直是制药行业的研究热点.由于手性药物中间体是合成手性药物的重要构建模块,因此手性药物中间体的合成至关重要.手性乳酸及其酯是合成各类药物、农药和聚合物的重要中间体,在制药工业和材料工业中手性乳酸及其酯的制备非常重要.手性乳酸及其酯可以通过传统的有机化学合成和生物酶催化合成,通过有机化学合成法往往很难得到光学纯度较高的手性乳酸及其酯,而生物酶催化法可以得到光学纯的手性乳酸及其酯,同时避免了有机化学合成所导致的金属残留和环境污染等问题.生物酶法合成光学纯的乳酸及其酯可以通过脱氢酶不对称还原酮的前体得到,然而生物催化使用脱氢酶法需要价格昂贵的辅助因子,如 NADH和 NADPH.而另外一种生物催化方法是通过利用酯酶或者脂肪酶不对称水解外消旋的酯,从而得到光学纯度较高的手性中间体.目前市场上的 L-乳酸甲酯价格不太昂贵,因为 L-乳酸甲酯可以直接通过大发酵的方法取代有机化学法和酶法直接得到.然而 D-乳酸甲酯不能使用廉价的发酵法直接得到,因而其价格昂贵.生物酶催化法可能会成为制备 D-乳酸甲酯的主要方法,因为利用生物酶法可以得到光学纯度较高的 D-乳酸甲酯.本文从西太平洋深海来源的微生物Pseudomonas oryzihabitans HUP022中克隆并异源表达了一种新颖酯酶 PHE14.通过对酯酶 PHE14的酶学性质鉴定表明,酯酶 PHE14的最适反应底物为对硝基苯酚乙酸酯(C2),最适 pH为9.0,最适温度为60°C. PHE14催化最适反应底物 C2的活性达到293.07 U/mg,Vmax和Km分别为200μM/(mg·min)和0.24 mmol/L.酯酶 PHE14对多种有机溶剂、表面活性剂和金属离子都具有非常好的耐受性.深海微生物酯酶 PHE14对高浓度 NaCl具有很好的耐受性,在4 mol/L NaCl存在下,相对酶活力为71.4%.同时,酯酶 PHE14能够催化消旋乳酸甲酯的不对称水解反应制备重要的手性化工产品— D-乳酸甲酯.与先前的一些酯酶拆分的报道不同,有机溶剂和表面活性剂对酯酶 PHE14催化的动力学水解反应没有促进作用.而且,本研究是首次通过酶动力学水解拆分反应制备光学纯的 D-乳酸甲酯.经过实验优化,在 pH 9.0和30°C的条件下,反应产物 D-乳酸甲酯的对映体过量值和产率分别为99%和88.7%.深海微生物酯酶 PHE14作为一种绿色生物催化剂,在多种工业的不对称合成中都具有非常好的应用潜力.     

一种新颖海洋微生物酯酶的功能鉴定及其在D-乳酸甲酯制备中的应用（英文）

手性药物不同对映体往往表现出截然不同的生理活性和毒性,为了减少有毒副作用的对映体,并降低其生物活性,光学纯手性药物的合成一直是制药行业的研究热点.由于手性药物中间体是合成手性药物的重要构建模块,因此手性药物中间体的合成至关重要.手性乳酸及其酯是合成各类药物、农药和聚合物的重要中间体,在制药工业和材料工业中手性乳酸及其酯的制备非常重要.手性乳酸及其酯可以通过传统的有机化学合成和生物酶催化合成,通过有机化学合成法往往很难得到光学纯度较高的手性乳酸及其酯,而生物酶催化法可以得到光学纯的手性乳酸及其酯,同时避免了有机化学合成所导致的金属残留和环境污染等问题.生物酶法合成光学纯的乳酸及其酯可以通过脱氢酶不对称还原酮的前体得到,然而生物催化使用脱氢酶法需要价格昂贵的辅助因子,如NADH和NADPH.而另外一种生物催化方法是通过利用酯酶或者脂肪酶不对称水解外消旋的酯,从而得到光学纯度较高的手性中间体.目前市场上的L-乳酸甲酯价格不太昂贵,因为L-乳酸甲酯可以直接通过大发酵的方法取代有机化学法和酶法直接得到.然而D-乳酸甲酯不能使用廉价的发酵法直接得到,因而其价格昂贵.生物酶催化法可能会成为制备D-乳酸甲酯的主要方法,因为利用生物酶法可以得到光学纯度较高的D-乳酸甲酯.本文从西太平洋深海来源的微生物Pseudomonas oryzihabitans HUP022中克隆并异源表达了一种新颖酯酶PHE14.通过对酯酶PHE14的酶学性质鉴定表明,酯酶PHE14的最适反应底物为对硝基苯酚乙酸酯(C2),最适pH为9.0,最适温度为60°C.PHE14催化最适反应底物C2的活性达到293.07U/mg,Vmax和Km分别为200μM/(mg·min)和0.24mmol/L.酯酶PHE14对多种有机溶剂、表面活性剂和金属离子都具有非常好的耐受性.深海微生物酯酶PHE14对高浓度NaCl具有很好的耐受性,在4mol/LNaCl存在下,相对酶活力为71.4%.同时,酯酶PHE14能够催化消旋乳酸甲酯的不对称水解反应制备重要的手性化工产品—D-乳酸甲酯.与先前的一些酯酶拆分的报道不同,有机溶剂和表面活性剂对酯酶PHE14催化的动力学水解反应没有促进作用.而且,本研究是首次通过酶动力学水解拆分反应制备光学纯的D-乳酸甲酯.经过实验优化,在pH9.0和30°C的条件下,反应产物D-乳酸甲酯的对映体过量值和产率分别为99%和88.7%.深海微生物酯酶PHE14作为一种绿色生物催化剂,在多种工业的不对称合成中都具有非常好的应用潜力.     

铑和手性螺环磷酸协同催化α-芳基重氮酮对醇的O-H键的不对称插入反应

过渡金属催化卡宾对O-H键的不对称插入反应是合成手性醇及其衍生物的直接方法.近年来,人们发展了多种手性催化剂实现了重氮酯衍生的金属卡宾对醇、酚、羧酸甚至水的O-H键的高对映选择性插入反应,但是重氮酮作为卡宾前体的不对称O-H键插入反应鲜有成功的例子.以非手性双铑络合物和手性螺环磷酸组成的协同催化体系,首次实现了α-重氮酮对醇的O-H键的不对称插入反应,获得了较高的收率和高达95%ee的对映选择性.反应为手性α-烷氧基酮这类重要手性化合物提供了高效的合成方法.还通过密度泛函理论计算,对反应机理进行了初步研究,发现水很可能参与了手性磷酸促进的烯醇中间体质子转移过程.     

SpinPHOX/Ir(Ⅰ)催化的2-羟甲基-3-芳基丙烯酸的不对称氢化

光学活性的2-羟甲基-3-芳基丙酸类化合物是许多手性药物的关键合成中间体,但到目前为止其不对称合成方法大多存在对映选择性不高及/或底物范围有限等问题.报道了手性SpinPHOX/Ir(I)络合物在一系列2-羟甲基-3-芳基丙烯酸的不对称氢化中表现出优良的催化性能,取得完全的底物转化和良好到优秀的对映选择性(高达95%ee).对于同一2-羟甲基-3-芳基丙烯酸底物的不对称氢化,使用中心手性相同但螺环骨架上的轴手性相反的催化剂分别以优良的对映选择性获得构型相反的产物,从而为光学活性2-羟甲基-3-芳基丙酸及相关手性药物的不对称合成提供了一条简便高效的途径.     

影响硼烷对酮不对称还原对映选择性的因素研究

手性邻氨基醇催化的硼烷对酮的不对称还原是制备手性二级醇的重要方法之一,特别是Corey等发展的(S)-α,α-二苯基脯氨醇为非常有效的手性配体,也得到了广泛的应用,然而,研究表明,该反应的对映选择性受多种因素,如硼烷的用量、温度、溶剂、底物酮中的杂原子等的影响.最近我们系统研究了在该还原体系中影响产物对映选择性的因素,找到了适合不同类型催化剂和底物酮的最佳还原条件.结果表明催化剂和底物酮中的杂原子、底物酮中的电子效应、还原体系中的阴离子等对还原产物的对映选择性均有明显的影响,其中底物酮的电子效应的影响符合Hammett线性自由能.通过该研究,不仅提高了对该反应的认识,也可以为其他不对称催化反应条件的优化提供借鉴.     

二苯基脯氨醇及其衍生物对前手性酮的不对称催化还原研究进展

对(S)-α,α-二苯基脯氨醇及其衍生物对前手性酮的不对称催化还原研究进行了综述, 表明它们具有催化还原产率高、对映选择性好的作用, 是一类性能优秀的不对称还原反应的有机小分子催化剂.     

MCM-41固载的(1R,2R)-1,2-环己二胺与Ru(II))复合催化剂的合成、表征及不对称氢转移反应的催化应用

不对称催化是用催化量的手性物质催化,获得大量对映体纯物质的经济、可行的方法之一.其中不对称氢转移反应就是用手性氨基醇或手性二胺作为手性催化剂配体、Ru( )作为催化中心,以异丙醇或甲酸为氢源,可将潜手性的酮或亚氨还原成相应的对映体纯的醇或胺[1～5](Scheme1),反应的转化率和ee值都很高[6],并且具有反应条件温和(室温)、操作简单、反应原料价廉易得,它的逆反应可用来动态拆分外消旋的二级醇[7],因此应用前景广阔.但该反应所用催化剂价格昂贵,并且回收困难.为此,我们尝试了将手性的(1R,2R)-1,2-环己二胺以共价键键合的方法,固…     

过渡金属催化的有机硼试剂对醛酮的不对称加成研究进展

手性芳基醇是一类重要的合成砌块,广泛存在于许多生物活性分子以及天然产物中,因此,高效高选择性地构建该类化合物是有机化学家们一直关注的研究热点.金属试剂对羰基化合物的不对称加成是构建手性芳基醇的一个简单高效的方法,其中,有机硼试剂由于其方便易得、稳定、低毒、官能团耐受性好等优点而被广泛用于醛、酮的不对称加成反应中.本文综述了过去二十年来过渡金属催化的有机硼试剂对醛、酮的不对称加成反应研究进展,并介绍了一些方法在生物活性手性分子合成中的应用.     

不对称氢化法合成手性β－位芳基取代异丙胺

手性胺是有机合成中一种很重要的中间体,对β－位芳基取代的烯酰胺的不对称氢化可以得到手性β－位芳基取代的异丙胺,该手性异丙胺是安非他命、司米吉兰、福莫特罗和坦索罗辛等手性药物的前体．随着手性配体的发展,对α－位芳基取代的烯酰胺的不对称氢化取得了很好的对映选择性,但是,对β－位芳基取代的烯酰胺的不对称氢化却没有获得〉50％的对映选择性．     

不对称催化合成手性α-氨基酮

“对映异构”是有机化学中的基本概念,也是本科有机化学教学中的重点和难点内容。现有有机化学实验教材中关于对映体合成的实验极其有限,通过不对称催化来实现对映体合成的教学案例尤其少见。本文拟将文献报道的手性布朗斯特酸催化合成α-氨基酮的三组分不对称还原胺化反应开发为教学实验,通过同小组学生使用手性构型不同、取代基不同的催化剂来催化该反应,探究催化剂结构对对映选择性控制结果的影响,并引入核磁共振、比旋光度测定、手性高效液相色谱等分析技术,应用于所合成的手性化合物的结构鉴定、构型判断和对映体过量的测定。这是将现在常规的两组分、非手性合成教学实验升级到多组分、手性合成教学实验的新举措。结果表明,该实验重复性好、时长合适,同时兼具复杂性、探究性和创新性。它的实施有利于学生学习复杂化学反应操作、理解复杂化学反应历程、分析立体选择性控制影响因素以及培养学生进行创新性实验研究的能力。     

芳香酮的不对称还原*

本文从化学方法和生物方法两个角度,化学催化法、手性试剂法和酶催化法三个方面综述了近年来芳香酮的不对称还原进展。文章概述了芳香酮取代基的电子效应与空间效应、手性催化剂和手性试剂的结构、反应体系等对产物光学活性的影响,以及全细胞酶、分离酶等不同生物催化体系中芳香酮结构对产物光学活性的影响,并展望了不对称还原的研究及应用前景。