不对称催化反应在手性药物合成中的应用

“宇宙是非对称的。如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的镜子面前,镜子中的影像和实物是不能重合的。”法国微生物学家Louis Pasteur早在20世纪初就提出了对手性的理解[1]。手性就像人的“左手与右手”,二者相似但不能重叠,手性物质广泛存在于自然界,人体本身就是一个巨大的手性池,如在人体中含有D-构型的糖、L-构型的氨基酸、蛋白质和DNA等多种手性物质,手性分子与人类的生理活动息息相关,在维持人体的正常运转中起重要作用。

不对称催化构建轴手性化合物的研究进展

多数具有重要生理活性的天然产物和手性药物分子中都含具有轴手性骨架,研究如何构建具有轴手性化合物并将其应用于手性药物及天然产物的高效合成具有十分重大的实际意义。对联芳基、杂联芳基以及其他类型的轴手性化合物的研究进展进行了讨论,并对轴手性化合物的不对称催化合成策略作了重点介绍,同时举例说明所得轴手性化合物的潜在应用价值。

手性铱(钌)配合物在不对称催化反应中的应用进展

近年来,将手性八面体金属配合物用于不对称催化引起科学家们的广泛关注。手性八面体金属配合物根据配体是否具有手性可划分为手性仅来源于金属中心及手性来源于手性配体和金属中心的八面体金属配合物。本文介绍并归纳了手性环金属铱(Ir)和钌(Ru)配合物的设计与合成方法,即通过改变金属中心、配体的结合以及配体构型等对其进行调控。随后详细阐述了其在不对称催化中的应用,并根据催化方式不同将应用分为金属配位催化和配体球调控催化。金属配位催化包括多种有机不对称催化,以及可见光诱导多功能催化剂协同不对称催化。配体球调控催化主要用于烯烃加成反应。最后对手性八面体配合物作为配位超分子的建筑单元及其在不对称催化中的应用进行了展望,将二者优势结合有望实现更广泛的应用前景。

化学原理驱动的光生物不对称催化研究进展

手性选择性的调控一直是合成化学的重要研究主题。酶是绿色、高选择性的天然手性催化剂,但在绿色生物合成中的应用受限于进化形成的分子结构和催化机制,光催化通过捕获光子能量实现底物分子的化学键活化,是引发自由基反应的重要策略,融合光化学和酶的光生物催化正成为不对称催化合成的新兴合成工具。利用蛋白质改造、定向进化等先进分子生物学技术,基于光化学的化学原理挖掘辅酶的非天然催化功能,探索光催化剂与酶的协同耦合作用新模式,理性设计人为定义功能的人工光酶,能突破天然酶催化的底物谱和反应类型,有效弥补天然光酶的稀缺性,拓展生物催化的化学边界和合成空间。本文综述了化学原理驱动光生物催化不对称反应的最新研究进展,依据光和酶之间的耦合模式和催化机制,将文献分为外源光催化剂与天然酶耦合、电子供体-受体复合物激发驱动的光酶催化、辅酶直接光氧化还原和光酶能量转移催化四种不同类型,分别详细探讨其分子活化机制和立体化学调控的化学原理。此外,本文也对光生物不对称催化存在的辅酶类型单调、催化效率低等挑战进行了总结,并从天然酶库的深度挖掘、人工光酶类型的拓展、酶的从头设计和全细胞催化等角度展望了未来的发展方向,通过化学和生物融合实现高价值功能分子的绿色生物制造,推动合成化学的可持续发展。

手性磷酸不对称催化合成四氢吡喃杂环化合物

四氢吡喃环结构广泛存在于天然活性物质中。四氢吡喃环类化合物及其衍生物有良好的降糖、抗菌、抗炎、抗肿瘤等药理学活性。本文以4-戊炔-1-醇为起始原料,经烷基化、Dess-Martin氧化、Witting反应、脱保护基、Diels-Alder反应等利用手性磷酸催化剂不对称催化合成含有四氢吡喃环单元的六元骈六元环化合物,并且产物有良好的对映选择性(93%ee)。

Mn(Ⅲ)α-甲基水杨醛缩-己二胺席夫碱配合物的合成及不对称催化氧化硫醚的探究

本文以2-羟基苯乙酮与乙二胺反应合成了α-甲基水杨醛缩-己二胺席夫碱配体(H2L)及其Mn(Ⅲ)配合物(MnL),利用元素分析、单晶衍射等方法对其结构进行了表征。在遵循绿色环保和可持续发展的前提下,以过氧化氢(H2O2)为氧化剂,水溶液作为反应溶剂,探究了配合物(MnL)在牛血清白蛋白(BSA)作为手性助剂条件下不对称催化氧化硫醚的反应活性。通过单因素实验,分析了溶液pH值对反应体系的影响,并在最优反应条件下开展底物普适性实验,获得了较好的催化效果。

二氧化碳作为C1合成子参与的手性杂环化合物的不对称催化合成研究

二氧化碳是温室气体的主要成分,也是廉价易得的可再生C1合成子.其资源化利用不仅能够提供重要的基础化学品、能源产品及功能材料,同时也是实现碳循环及减少碳排放的理想途径.鉴于手性杂环化合物在有机合成和药物研发中的重要性,近年来发展以二氧化碳为合成子的绿色高效和高立体选择性的直接构建手性杂环化合物的方法受到了广泛关注,已经发展了合成手性内酯、环碳酸酯以及环氨基甲酸酯的方法.本文拟概括相关领域的研究进展.

手性药物不对称催化合成:机遇与挑战并存

手性是自然界的基本属性之一,手性物质广泛存在于自然界中。构建手性物质,尤其是手性药物,已经成为科学研究和生物制药的热点课题。本文重点描述了酶催化、金属催化和有机催化的产生和演变过程以及它们在手性药物合成中的重要性、应用范围、存在的局限性和解决途径,并展望了它们的发展前景。不对称催化反应是制备手性药物最经济、高效和绿色的方法,催化剂在其中扮演着重要角色。在手性药物合成方面,本文在介绍国内外发展现状的同时,重点描述了作者团队在金属催化和有机催化领域设计合成的数十种新型催化剂及其催化的不对称反应,并列举了它们在手性药物合成中的应用。

不对称催化合成—2001年诺贝尔化学奖简介

2001年诺贝尔化学奖奖给美国化学家诺尔斯、夏普莱斯和日本化学家野依良治,表彰他们在不对称催化合成研究方面的开创性工作,这一工作不仅解决了长期以来进行化学合成时总是得到外消旋体的困惑,而且随着研究深入,研究范围的扩大,很快应用到生产上,为制药、农药、香料等工业带来巨大的效益,本文简介了与之有关的内容.

安徽农业大学在不对称催化合成领域取得新进展

α-氨基酰胺结构广泛存在于各种生物活性分子和药物分子中,在新药创制中也是一类优势分子骨架。Ugi多组分反应可以便捷地实现α-氨基酰胺化合物的多样性合成,从而快速建立小分子化合物库,但是实现高效、高选择性的Ugi四组分反应的不对称催化非常具有挑战性。

MOFs材料在不对称催化中的应用

目前金属-有机框架(MOFs)材料已经在多个领域得到了发展,其中包括气体吸附、催化等方向.近年来,由于不对称催化的快速发展,手性MOFs材料在立体选择性催化中也得到了研究者们的广泛关注.手性MOFs材料具有很强的手性识别能力,并且由于有机配体的可修饰性,使MOFs材料具有更多的活性催化位点.文章详细介绍了手性MOFs材料的分类、合成思路,及其在不对称催化应用中的最新进展.

醋酸钯不对称催化氢化大位阻N-磺酰亚胺

大位阻手性胺广泛应用于生物活性物质、医药、以及手性配体的合成研究领域[1-15](见图1)。近几十年来,手性胺的不对称催化合成,尤其是过渡金属催化的不对称氢化亚胺的方法,由于其催化剂用量极少、反应条件简单、原子经济性极高等优点,受到了化学家的广泛关注,成为手性胺合成的研究热门[16-23]。目前,亚胺的不对称氢化工作主要围绕着立体障碍较小的官能团(如甲基,乙基)取代的亚胺来研究,取得了许多优秀的催化结果[16-27]。但是,相对于小位阻官能团,含有大位阻官能团(如叔丁基)取代的亚胺在不对称催化氢化过程中,由于极大的立体障碍(见图2),往往很难取得满意的结果,导致这类手性胺的合成研究工作具有很大的挑战性。

手性氨基醇在不对称催化中的应用及新进展

综述了手性氨基醇作为配体或催化剂在不对称合成中的应用及最新进展。

离子液体介质中有机合成及不对称催化反应研究新进展

总结了近年离子液体中有机合成反应及不对称催化反应研究新进展 ,包括还原反应、氧化反应、Friedel Crafts反应、Diels Alder反应、交叉偶联反应、加成反应、环缩合反应、自由基反应、Witting反应、重排反应。

手性膦配体的合成及其在不对称催化反应中的应用研究进展

手性膦配体的合成及其在不对称催化反应中的应用一直是不对称有机合成和催化研究中非常重要的研究领域 ,大量的单齿、双齿和多齿膦配体被合成出来并成功地应用于不对称催化研究 .综述了近十几年来手性膦配体的研究进展 .

平面手性二茂铁的合成及其在不对称催化反应中应用的最新进展

平面手性二茂铁由于其独特的立体结构和电子效应,在不对称催化反应中已成为一类优良的手性配体.合成高光学纯度的平面手性二茂铁已受到高度重视,将成为设计、合成手性配体研究以及应用中的热点之一.本文综述了近年来其合成方法及其在不对称催化反应中应用研究的进展.

不对称催化反应在手性农药不对称合成中的一些应用

近十多年来 ,不对称催化反应在单一手性农药研发中的应用渐渐引起人们的关注 .结合自己的研究对这一领域的不对称催化反应及手性催化剂的发展进行了归纳总结 .

手性二茂铁膦配体在不对称催化反应中的应用

综述了手性二茂铁膦配体的过渡金属配合物催化不对称氢化、硅氢化、交叉偶联、环加成、Aldol等反应的最新进展 ,参考文献 5 6篇。

两相体系中不对称催化加氢研究进展

综述了近年来水 /有机两相催化体系中的催化不对称加氢研究进展 ,以及两相体系不对称加氢反应中对映选择性下降与水作为溶剂的关系、水的作用和提高对映选择性的方法。引用文献 39篇。