在化合物不对称合成中,在工业生产发展方面最具有巨大作用,最有效的方法就 是不对称催化合成反应。不对称催化顾名思义,就是利用非内部的手性物种用过键合 作用控制反应中间体的立体构型,把一个非手性中心转化为所需手性构型,既避免得 到繁琐拆分的外消旋体,又不用需要准备相当多的手性物质,因此这很让人引人注目。
不对称催化合成方法使用催化剂来控制反应产物的对映选择性。在潜手性原料进 行上述反应时适当添加极少的手性催化剂,使它和其他的原料或者催化剂反应得到高 活性的反应中间体。催化剂作为手性模板控制反应物的对映面,经不对称反应得到新 的手性产物。在催化循环反应中有着手性催化剂的加入,可以达到分子手性的放大效 应或增值效应。
不对称的催化主要可以分为两个方面:一是生物催化,指利用酶促反应和微生物 转化的高度立体、位点和区域选择性将化学合成的外消旋体、前体和前手性化合物转
化成单一活性产物。另一种是化学催化,指利用手性金属络合物或手性小分子化合物 作为手性模板控制反应的选择性,将大量前手性底物选择性地转化成特定产物。这两 种方法都有自己的优点,是现代制药工业处于飞速发展阶段的最令人瞩目的领域。
在不对称催化反应中,主要是以碳一碳键的形成来进行的。不对称催化是手性增 值过程,用一个手性分子可能生成成千上万的产物,如果想让不对称催化想要有高光 学收率,那么必须是它和诱导试剂的能量差异越大。如果差异为零,那么这个反应就 是普通的对称合成。从理论上说,光学效率可以达到百分百。从某种程度上来说,可 以用分子力学的模型来模拟过渡态构型,通过这个方法可以大致计算出该合成反应的 转换效率。不对称催化囊括了很多内容,而且有不同的应用,因此它需要有机,结构 化学,酶学,微生物学以及工业化学家的共同协作进行研究。
1。3 不对称烯丙基烷基化及手性配体概述及发展史
不对称烯丙基烷基化反应具有增长碳链的作用,通过该反应我们可以合成许多构 型复杂的有机体或者病症治疗中间体。这样的反应下,各式各样的催化剂(如钨,镍, 钯,铷等等)被使用到,其中用到最多催化剂的就是钯。但是从研究中我们不难发现 经过钯催化后得到的手性产物几乎没有立体选择性,这个显而易见的缺陷让人们在不 对称烯丙基烷基化反应中很少使用钯催化剂,本文中描述了几种磷酰胺配体对钯催化 不对称烯丙基烷基化反应是否有促进作用。
C—C 键形成是烯丙基烷基化反应的基础,该反应的实质其实是亲核取代的过程, 和其它的一系列的反应作比较,反应作用点以在 sp3 碳上反应取代在 sp2 碳上反应, 这个独特的优点可以把非手性,亦或是外消旋甚至是潜手性的物质通过这个反应来转 变成人们需要的纯的产物,由此可说我们可以将它应用在合成复杂的有机化合物,以 此来获得更远大的发展,拥有更广阔的发展空间。
新型手性配体的研发有着重要的作用,特别是在不对称催化剂领域的科研发展 中,这主要是由于手性配体可以支持金属离子在上述的反应中转移他们的对映选择 性。手性因素在多种学科和技术领域中发挥着重要的作用,不同的构体让生物活性, 代谢运转变得不同。近年来,与手性相关的科研有了蓬勃发展。相关文献,专著在与
有机化学有关的各专门杂志发表。比如早期发明的手性迪奥普[2]和 dipamp 配体[3(] 表1。1),在这个领域经过不断努力已经有成千上万的手性配体被合成。然而,直至今 日新型手性配体的发展仍然是合成化学家的一项重大任务。