脯氨酸衍生物催化不对称直接羟醛缩合反应机理

作为有机手性催化剂，L-脯氨酸及其衍生物具有催化活性高、结构简单和来源丰富等优点，但也存在催化剂无法重复利用、用量大以及难以回收等不足。但是负载了脯氨酸及其衍生物的非均相催化剂不但显出示了良好的催化活性，还可以简化不对称催化反应中产物的分离过程，从而能实现催化剂的便利回收与循环利用，因而受到广泛的关注。例如Yin课题组通过共价结合的方法将L-脯氨酸连结到石墨烯氧化物上，以此催化丙酮与2-硝基苯甲醛不对称直接Aldol反应，转化率最高达96%，ee 值最高达79%。Vaccaro等人以磷酸锆为载体负载L-脯氨酸，催化对位取代苯甲醛与丙酮的不对称羟醛缩合反应，产物ee 值最高达99%，催化剂循环使用6次后，催化活性仍保持不变。但由于负载型催化剂底物适应性窄、合成复杂，较难开展结构与催化效能的关联性研究。

寻求高催化活性、稳定性好、可回收利用的非均相催化剂仍作为这一领域的研究方向。以有机基团为活性位点的手性多孔配合物非均相催化剂在各类不对称合成中展现出了优异的催化性能，但是在这方面的报道并不多。手性多孔配合物开放孔道尺寸是可以通过调控有机配体长度或选择具有不同配位模式的金属离子进行裁剪，从而为催化过程中活性位点同不同底物的作用提供合适的空间，底物就可以自由地进入孔道内与催化剂内部的催化位点相互作用，从而提高对映选择性与催化活性。含有L-脯氨酸的配体具有良好的催化效果，可以和一些金属配位得到配合物。David J。Lun [5]课题组（如图3）将对苯二甲酸苯胺连接BOC保护的L-脯氨酸与Zn(NO3)2进行配位，从而得到了一个立方金属有机框架IRMOF-Pro- BOC，而BOC可通过加热除去从而得到IRMOF-Pro。该配合物具有以下几个优点：（1）具有较大的保护基可防止框架相互渗透；（2）能确保周围有催化单元的空间，且允许它与传入的底物发生作用；（3）包含催化有活性基团合成条件下的化学变化。