神奇的手性螺环配体

过渡金属参与的不对称催化反应是有机合成化学研究的前沿和热点. 寻找和发现新颖配体骨架并开展新型高效的手性配体及催化剂的设计合成是不对称催化反应研究的核心内容. 从20世纪90年代,特别是进入21世纪以来,螺环骨架手性配体受到了广泛的关注,并逐渐发展成为特色鲜明的手性配体类别. 手性螺环配体的骨架已由多手性的螺[4.4]壬烷骨架发展到只具有单一手性的螺二氢茚和螺[4.4]壬二烯等螺环骨架类型,形成了包括手性螺环单磷配体、双膦配体、膦氮配体、双氮配体等丰富的手性配体库. 这些手性螺环配体及其催化剂不仅在不对称催化氢化、不对称碳―碳键形成、不对称碳―杂原子键形成等多种类型的不对称催化反应中均表现出优异的催化活性和对映选择性,且使得许多原先难以控制对映选择性的不对称催化反应变得可能. 而今,手性螺环结构已成为“优势结构”,相应的手性螺环配体及其催化剂已被国内外同行广泛采用. 手性螺环配体的兴起为手性催化剂研究增加了活力,极大地促进了不对称合成化学的发展. 今后,手性螺环配体的研究除了将向新型、高效、高选择性手性配体及催化剂方向发展外,将其应用于新的不对称催化反应的对映选择性控制、以及应用于手性天然产物和药物的高效不对称合成将成为新的研究热点.     

手性1,1‘—联二萘化学的进展

引言萘是一个芳香烃,没有手性,但当两个萘环在1位处相连,而且在2位处引入两个基团(x)后,就成了一个具有官能团的手性化合物。它同时具有三个结构条件:1.分子的轴不对称;2.刚性和韧性;3.官能团。两个萘环的体积大,其空间阻碍具有刚性,但两个环之间,由     

手性螺环配体及催化剂在不对称催化反应中的应用研究进展

金属参与的不对称催化反应是制备光学活性化合物的重要途径之一, 其中新型手性配体的设计合成一直是不对称催化领域中十分关键且富有挑战性的课题. 从20世纪90年代末开始, 化学家们尝试在手性配体中引入螺环结构, 创造性地发展了螺[4.4]壬烷骨架、 螺双二氢茚骨架、 螺[4.4]壬二烯骨架和螺二色满骨架等手性螺环单齿配体, 多齿配体及其催化剂, 并成功应用于不对称催化氢化、 不对称碳碳键形成或碳杂键形成等不对称转化反应中, 合成了众多富有价值的手性产品, 有力地推动了不对称催化反应的工业应用化进程. 本文综合评述了手性螺环配体的早期发现、 发展历程以及近期的研究成果, 介绍了螺环配体在药物及天然产物中的应用研究进展, 并对手性螺环结构的小分子催化剂的研究进展进行叙述和说明.     

铜催化不对称去对称化N-芳基化反应光学选择性构建含氰基的全碳四级手性中心

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,9555~9559全碳四级手性中心位阻较大,而取代基团手性差别较小,因此实现其高光学选择性构建极为困难,是不对称合成中最具挑战性的领域之一.只有极少数的反应能高光学选择性地直接形成全碳四级手性中心.不对称去对称化是构建全碳四级手性中心的一类重要方法.基于这一策略,中国科学院广州生物医药与健康研究院蔡倩课题组,采用binol衍生的手性配体,发展了Cu I催化的不对称分子内芳基C-N偶联反应,实现了含氰基的苯并六、七元环体系全     

手性1,2-二氢吡啶化合物的合成研究进展

手性1,2-二氢吡啶化合物是重要的手性砌块, 可通过还原或环加成反应来方便构建药物分子中十分重要的手性含氮杂环化合物如哌啶等, 因此其高效合成对于新药研发具有重要的研究意义. 利用手性源和手性辅基诱导的策略需要使用化学计量的手性试剂, 发展不对称催化的方法来合成结构多样性的手性1,2-二氢吡啶化合物无疑十分重要. 自2004年报道首例对活化吡啶的不对称C2位亲核加成反应以来, 该策略被成功用于发展合成C2位芳基、烷基、炔基等取代的手性1,2-二氢吡啶化合物的不对称催化新方法. 最近, 一种新的基于亚胺不对称转化的串联反应策略也被设计开发用于多样性合成这类手性含氮杂环化合物. 本综述概述了相关研究进展, 并介绍了相关研究难点和未来的发展空间.     

脂环有机化合物立体异构相关的几个问题

对脂环化合物立体异构相关的4个问题进行了分析和归纳,包括手性碳的判断、是否存在对映异构体、手性碳R/S构型标记以及立体异构体数目的确定等。     

金属催化的不对称氢化反应研究进展与展望

手性过渡金属络合物催化的不对称氢化反应是合成光学活性化合物的重要方法. 本文从手性配体及手性催化剂、不对称催化新反应、新方法和新策略三个方面简要评述新世纪以来过渡金属催化的不对称氢化反应研究领域的新进展. 从新世纪初至今, 手性单磷配体得到了复兴, 出现了如MonoPhos、SiPhos、DpenPhos等高效单齿亚磷酰胺酯配体; 磷原子手性(P-手性)配体也得到了快速发展, 如BenzP*、ZhanPhos、TriFer等已成为新的高效手性双膦配体; 螺环骨架手性配体成为新世纪手性配体设计合成的亮点, 除了SiPhos、SIPHOX、SpinPHOX等高效手性螺环配体外, 手性螺环吡啶胺基磷配体SpiroPAP的铱催化剂成为目前最高效的分子催化剂. 不对称催化氢化新反应研究也取得了突破, 如非保护烯胺、杂芳环化合物及N-H亚胺的氢化等反应都实现了高对映选择性. 自组装手性催化剂、树枝状手性催化剂、铁磁性纳米负载的可回收手性催化剂, 以及“混合”配体手性催化剂等新方法和新策略也在不对称催化氢化反应中得到了应用. 然而, 手性过渡金属络合物催化的不对称氢化研究仍然充满挑战, 也期待新的突破.     

咪唑基手性硫醚衍生物的合成与表征

硫及氮、磷、氧等原子能够与大多数过渡金属络合形成多齿的螯合物.手性的硫醚钯络合物常用于不对称碳碳键的形成、不对称的Diels-Alder、Hetero-Diels-Alder环加成、Heck反应以及羰基的加成反应中,很多手性配合物都表现出良好的手性诱导效果.     

醛和胺原位生成的手性亚胺盐催化的不对称环氧化

光学纯的环氧化物是合成许多药物和天然产物的重要中间体并构成不对称碳碳键的重要合成子 ,因此寻找不对称环氧化反应体系总是有机化学研究的重点和热点[1～ 3 ] .从 Sharpless[4 ] 到 Jacobsen[5] 的手性金属配合物催化体系 ,到杨丹 [6] 和施以安[7] 的手性有机酮催化体系 ,都取得了突破性的进展 ,并在天然产物、药物合成中得到了应用 [1,2 ,8] .但这些体系都有其局限性 ,每一类体系只能适用于某一类烯烃 ,因此开拓适用性更广的不对称环氧化催化剂 ,仍然是对有机化学工作者的挑战 .近年来 ,一种新的体系 ,即用手性亚胺盐或者手性亚胺盐氧…     

磁场中手性碳纳米环的类超导效应

利用导出的任意手性碳纳米环(TCNTs)的电子状态-能量关系式,对磁场中任意手性TCNs所具有的类似超导环的性质及持续电流的手性效应进行理论探讨.在T=0 K时,金属型和半导体型TCNTs象介观一维正常金属环一样具有类似超导环的性质、即持续电流以磁通量子φ0为周期随φ线性变化,且对手性角θ、环半径R极为敏感.手性TCNTs类似超导环的性质比高对称TCNTs明显得多,但随R增大而减弱,且减弱的快慢也与手性角θ有关.     

手性磷酸催化α-全碳季碳醛的不对称烯丙基化动力学拆分

手性全碳季碳立体中心的高效构建一直是不对称催化领域的难点和热点.其中,α-全碳季碳非环状醛因具有立体环境拥挤和构象多变性等结构特点,相关不对称合成方法一直发展缓慢.本工作基于手性醛和高烯丙基醇化合物的合成应用重要性,通过Antilla烯丙基化反应,采用2,4,6-三异丙基苯基取代的联萘二酚型手性磷酸催化剂,以较好的产率、立体选择性和选择性系数(最高达到37.0),实现了外消旋α-全碳季碳非环状醛的动力学拆分,为含α-全碳季碳的醛和高烯丙基醇两类手性化合物的合成提供了新思路.     

手性螺环配体的合成及其在不对称催化反应中的应用研究进展

手性螺环配体的合成及其在不对称催化反应中的应用是不对称合成和催化研究中重要的研究领域之一, 一些手性螺环配体被合成出来并成功地应用于不对称催化反应中. 综述了近十年来手性螺环配体的合成及在不对称催化反应中的应用研究进展.     

核磁共振法研究瓜环[n]对盐酸哌甲酯的手性识别

利用核磁共振(NMR)技术研究了瓜环[n](n=7,8)对外消旋盐酸哌甲酯的手性识别。研究结果显示,盐酸哌甲酯对映异构体与瓜环形成包合物后,其质子的化学位移移动方向和幅度不同。同时,手性碳附近的某些原子所对应的吸收峰裂分为两组信号,这两组信号分别对应盐酸哌甲酯的两个对映体。说明两个对映体与瓜环形成了作用模式不同的超分子包结物,从而使对映体能够区分开来,即非手性的瓜环将手性盐酸哌甲酯区别开来,实现了瓜环对苏式哌甲酯两个对映体的快速手性识别。     

替考拉宁高效液相色谱手性固定相的制备研究

替考拉宁属于大环抗生素,具有半篮状结构和多个手性中心,是常见的手性识别材料,广泛应用于对映体的色谱手性分离分析.本文研究了以替考拉宁为手性识别剂,采用键合的方法制备得到9种高效液相色谱手性固定相,用于苯甘氨酸和对羟基苯甘氨酸的拆分研究,并且考察了重现性和稳定性及进样量对拆分结果的影响.实验结果表明,9种手性固定相均具有拆分苯甘氨酸及对羟基苯甘氨酸的能力.     

非官能化烯烃的不对称催化环氧化反应

手性环氧化合物是有机合成的重要中间体,由于三元杂环的张力使其很容易与各种亲核试剂作用,通过官能团转化反应,可以从环氧化物制备一系列不同结构的手性化合物.烯烃的不对称环氧化反应可以使潜手性的烯烃转化为带有手性碳的环氧化合物,在医药、农药、香料等精细化学品的合成上具有非常重要的意义.非官能化烯烃经手性催化剂诱导的不对称环氧化反应是获得光学纯手性化合物的有效方法.这些手性催化剂包括生物酶、金属卟啉、金属Salen配合物以及有机小分子催化剂.本文综述了这几种催化剂催化的非官能化烯烃不对称催化环氧化反应近几年的研究进展,介绍了催化剂的催化机理,并就其发展趋势提出了构想.     

手性配体在钯催化不对称碳氢键活化反应中的应用

目前,手性配体辅助钯催化的区域和对映选择性碳氢键活化是过渡金属催化的前沿领域.在过去的十年中,它作为一种越来越重要的合成工具,用于合成含有各种不对称元素(中心手性、轴手性和平面手性)的手性分子,也是快速构建各种碳碳键和碳杂原子键的最有效方法之一.本文介绍了一些典型手性配体在钯催化不对称sp²和sp³碳氢键活化/官能团化反应中的应用,如单齿配体亚磷酰胺、手性磷酸(CPAs)和双功能氮端单保护的氨基酸(MPAAs)配体;探讨了这些手性配体辅助催化反应的创新性和特点,在理清这一研究领域发展脉络的同时,展望了未来研究工作的方向.此外,本文还介绍了这一不对称合成策略在天然产物、药物分子全合成中的应用.     

手性冠醚的研究进展

对近几年来的手性大环冠醚化合物的合成及应用研究进展作了较为全面的综述。以合成手性大环化合物的起始手性源为依据,对其进行分类,并分子介绍其合成方法;其次,介绍了手性冠醚的三个主要应用方面：(1)对映异构体的手性识别与拆分;(2)不对称催化作用;(3)离子选择性配位与萃取。     

结构简单的小分子硫烯化合物为新型手性配体的铑催化的不对称1,2-加成反应

Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,780～783手性α-季碳羟基酸及α-季碳羟基酮是有机合成和药物合成中非常有用的分子,它们的骨架结构广泛存在于天然产物分子和生物活性分子中,由于分子中的手性季碳结构,如何高效构建它们一直是有机合成中一个很具挑战性的课题.中国科学院上海药物研究所徐明华等以课题组新近发展的结构极其简单的直链线形小分子硫烯化合物(仅两步简单反应"一锅"合成,Org.Biomol.Chem.2012,10,1764～1768,封面文章)为新型手性配体,成功实现了各种芳     

叔醇的动力学拆分研究进展

手性叔醇结构广泛存在于生物活性物质、天然产物和药物分子中,实现其高效不对称催化合成具有重要意义.消旋醇的动力学拆分是一种合成高光学纯度手性醇的重要方法,然而由于叔醇α-碳上带三个不同的非氢取代基团,手性识别难度较大,因而发展高效且具有广泛底物适用性的叔醇动力学拆分方法具有较大的挑战.尽管如此,近年来非酶催化的叔醇的动力学拆分领域取得了快速的发展,一些新颖的不对称催化反应、催化体系被成功应用于叔醇的动力学拆分反应中.对叔醇动力学拆分反应进行了系统总结,分类介绍了这些反应的底物适用性、特点、机理以及局限等,并对该领域的未来发展进行展望.     

键合型手性固定相的研究进展

手性分离在生物医药等领域具有重要意义。高效液相色谱(HPLC)因其经济、快速、高效等特点被广泛应用于手性化合物的分离分析中。手性固定相(CSP)是HPLC实现手性分离的核心,而制备有效CSP的关键在于手性选择剂的筛选。近年来,大量文献报道了新型CSPs的制备,其中键合型CSPs因具有溶剂耐受性和较高稳定性等优点受到了广泛关注。该文对近年来以手性单分子、多糖、环糊精、大环抗生素、冠醚、杯芳烃及生物碱等为手性选择剂制备的新型键合型CSPs进行了归纳整理,并对其发展前景进行了展望。