可见光催化不对称Minisci反应研究进展

氮杂芳烃是诸多天然产物、药物和有机材料中常见的结构单元之一,因此以Minisci反应为代表的对氮杂芳烃进行选择性官能团化修饰一直以来是化学家们的关注热点.同时,近年来光催化作为一种绿色安全、洁净环保和可再生的催化方式掀起了新的研究热潮.尽管近年来光催化Minisci反应已经有相关综述报道,但是对于不对称Minisci反应却一直鲜有涉猎.将从自由基前驱体的分类、不同的反应途径等方面概述近年来可见光催化不对称Minisci反应的研究进展,同时也对今后其发展方向进行了展望.

人工Cu-TM1459金属酶催化不对称迈克尔加成反应

不对称迈克尔加成反应是合成手性化合物的重要反应,手性的构建一般由传统手性金属络合物催化完成,催化剂结构复杂,制备困难。人工金属酶可以利用生物大分子替代过渡金属手性催化剂,成为研究的热点。使用TM1459蛋白质支架,在原有的金属结合基序上理性引入两个组氨酸和一个羧酸盐面部三联基序,配位Cu2+,制备了人工Cu-TM1459金属酶。将其用于催化不对称迈克尔加成反应研究,Cu-H52A/H58E变体金属酶具有中等反应活性和较高对映选择性(e.e.值达58%)。进一步通过分子对接和催化机理研究对金属结合位点附近关键残基进行定点突变,I108A/C106V/K24E突变体催化该反应,产率99%,e.e.值93%。

酒石酸衍生的双羟基手性磷酸催化不对称Mannich-type反应

设计合成了数种由天然酒石酸衍生的双羟基手性磷酸,并考察了其对不对称Mannich-type反应的催化性能.结果发现:设计合成的双羟基手性磷酸可以高效催化该反应,并显示中等至良好的对映选择性(高达91%ee).

3-羟基色酮的不对称Michael加成反应

3-羟基色酮骨架存在于大量天然产物中,其衍生物多具有重要的生理活性和潜在的药用价值,但目前对3-羟基色酮的不对称手性催化反应研究较少。为丰富3-羟基色酮的研究多样性,通过控制变量法对手性金鸡纳碱类催化剂、溶剂、温度、投料比、底物浓度和催化剂用量进行筛选,确定了最佳的反应条件:以化合物1a和2a的反应为例,0.10 mmol的化合物1a与0.12 mmol的化合物2a在Cat*5(10%,物质的量分数)的催化下,在1.0 mL的甲基叔丁基醚(MTBE)中于0℃下反应24~48 h。对底物进行普适性研究,以中等至优异的收率(71%~99%)和较好的对映选择性(56%~89%)获得了2-芳基3-羟基色酮衍生物。将对映选择性最高的产物3al(89%)进行30倍放大反应,能够以99%的收率和76%的对映选择性获得目标产物。所有化合物的结构经1H NMR,13C NMR, HPLC以及HR-MS(ESI)确证。

不对称Heck反应合成手性哌啶衍生物

手性哌啶骨架广泛存在于药物和活性天然产物分子中。本研究发展了一种新型不对称Heck反应,用于合成手性哌啶衍生物。通过对反应条件进行筛选,得到了最优反应条件:催化剂为[Pd(allyl)Cl]_(2)(5 mol%),配体为L5(10 mol%),NaOMe(3.0 equiv)作碱,在110℃的混合溶剂(PhMe/MeOH=5/1)中回流反应20 h。该不对称Heck反应显示出良好的底物普适性,可用于构建多种含有季碳中心的手性哌啶衍生物。

水相反应在应化专业实验教学中的探索与实践——以不对称Henry反应为例

应用化学专业实验是为应用化学专业学生开设的一门必修的专业实验课程,其目的是培养学生发现、分析和解决问题的能力,并为学生开展本科毕业设计打下一定的基础。结合安徽理工大学化工与爆破学院应化专业多年来的实验教学实践,引入“铜催化的水相不对称Henry反应”在应用化学专业实验教学中的探索,同时向学生讲解无水无氧操作、薄层色谱、柱层析、核磁共振波谱、高效液相色谱的专业知识,提高应化专业实验教学质量,提升学生的基本实验技能,培养学生的创新意识与实践能力。

先天不对称双眼皮整形修复术的治疗效果与不良反应情况分析

目的探析采用整形修复术治疗先天不对称双眼皮的临床效果及其不良反应情况。方法选择先天不对称双眼皮患者132例,随机分为对照组和研究组,各66例。对照组采用常规切开整形修复术治疗,研究组采用连续埋线联合小切口抽脂整形术治疗。对比两组的手术情况、模拟视觉疼痛量表(VAS)评分、治疗总有效率及术后不良反应。结果研究组治疗后术中失血量、手术时间、刀口愈合时间均短于对照组,且术后1、2、3 h的VAS评分低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);研究组治疗后总有效率高于对照组,研究组不良反应总发生率低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论采用连续埋线联合小切口抽脂整形术治疗先天不对称双眼皮患者,治疗效果显著,患者术后恢复时间缩短,减轻疼痛感,且不良反应发生风险降低。

有机催化4-羟基香豆素与靛红、丙二腈的不对称Michael加成/环化串联反应

含有杂环的光学活性螺环羟吲哚衍生物因其多种多样的生物活性而备受关注。靛红衍生物的不对称Michael/环化串联反应是构建手性螺环羟吲哚化合物的重要方法。本文将11种有机催化剂用于靛红、4-羟基香豆素与丙二腈的不对称Michael加成/环化串联反应。筛选出最佳的催化剂体系为:10 mol%金鸡纳碱衍生物催化剂1f,二氯甲烷(1 m L)为溶剂,室温反应。将最佳条件用于不同取代靛红的反应,以80~88%的产率和最高达96%的对映选择性获得了螺[羟吲哚-3,4′-吡喃色烯]化合物。本研究拓宽了该反应的催化剂类型和底物范围。

不对称有机催化反应的国内研究进展

目前,手性分子的合成已经是化学科学研究的一个核心领域。在众多已报道的合成方法中,不对称有机催化已成为获得手性化合物的最直接有效的方法之一。在过去的几十年里,不对称催化取得了重大进展,化学家们也设计并合成了各种不同类型的有机小分子催化剂。本文主要从不对称有机催化方面综述了近年来国内化学家在该方向的研究进展。在此,我们并未对所有文献进行罗列而是选取了有代表性的例子,以突出在这一领域取得的重要进展。

钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸

作为一类重要的含氮杂环化合物,3-氨基-2-二氢喹啉酮结构存在于一些药物和生物活性分子中.目前还没有手性催化的方法直接合成无保护基的此类结构.在过渡金属的催化作用下,乙烯基苯并噁嗪酮脱除一分子二氧化碳,生成的两性离子中间体可以参与多种反应合成含氮杂环化合物.我们设想乙烯基苯并噁嗪酮和2-氨基丙二酸酯直接发生不对称烯丙基化反应/去对称化反应,则可直接实现无保护基2-喹啉酮骨架环状氨基酸的手性合成.然而2-氨基丙二酸酯作为亲核试剂时,如何实现碳选择性进攻而不是固有的氮选择性进攻将成为此反应中一个重要挑战.本文通过钯催化的不对称烯丙基化/去对称化反应合成具有2-喹啉酮骨架的环状氨基酸.采用手性膦配体与钯作为催化剂,成功实现了乙烯基苯并噁嗪酮与2-氨基丙二酸酯的不对称α-烯丙基取代反应.随后无需提纯,烯丙基取代产物直接在三氟乙酸的作用下,发生分子内的去对称化内酰胺化反应,最终生成具有无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸产物.该催化方法反应条件温和,催化体系简单高效(钯催化剂负载量可降低至1 mol%,非对映选择性可高达15/1,对映选择性高达96%ee),并且具有良好的官能团兼容性.经盐酸处理后,反应终产物可以成功转化为3-氨基-2-二氢喹啉酮衍生物.机理研究表明,烯醇化的氨基丙二酸酯与π-烯丙基钯(II)配合物之间的双氢键导向效应对区域选择性的控制起到重要作用,手性膦配体上的手性基团与烯丙基之间的空间位阻导致了高对映选择性.综上,本文开发了一种合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸的方法,其有望在药物合成中获得应用.

双噁唑啉接枝的氨基酸聚合物作为手性催化中心在不对称Henry反应中的应用

通过控制聚合单体L-谷氨酸-γ-乙酯和DL-半胱氨酸以及聚合过程中引发剂与单体的比例,制备了一系列溶解性能不同的氨基酸聚合物.利用其作为负载手性配体的载体,通过双噁唑啉配体上的双键和聚合物上巯基的加成反应,合成了一系列双噁唑啉接枝氨基酸聚合物.将合成的聚合物作为可回收的手性催化剂用于催化不对称Henry反应,反应选择性(e.e.值)在50%~90%之间,产率在67%~95%之间.该催化剂可以循环使用至少7次而不需要经过重新活化.

有机催化不对称Strecker反应研究进展

手性分子的立体选择性构建一直是合成化学的研究前沿,21世纪以来有两次诺贝尔化学奖授予了手性分子的不对称催化合成领域,其中2021年授予了有机催化相关研究。有机催化不对称Strecker反应是一种简单、高效合成手性α-氨基腈化合物的反应。手性α-氨基腈在农药、医药等领域应用广泛,是一种重要的有机合成中间体,可用于制备天然或非天然手性氨基酸等重要分子。根据有机小分子催化剂的种类对2000年至今手性(硫)脲、手性噁唑烷正离子、手性有机膦、手性冠醚、手性酰胺和手性方酰胺催化的代表性不对称Strecker反应研究进行综述。

Salen-Zn络合物催化芳香酮的不对称硅氢化反应研究

以二苯基乙二胺为原料,分别与水杨醛、3,5-二叔丁基水杨醛、3,5-二甲氧基水杨醛反应合成了3种Salen配体,并与醋酸锌组成Salen-Zn络合物催化体系,考察其对芳香酮的不对称硅氢化反应的催化性能。结果表明,叔丁基Salen-Zn络合物催化体系的催化性能最优;以苯乙酮为模板底物,确定不对称硅氢化反应的最佳条件如下:(EtO)3SiH为还原剂、THF为溶剂、反应温度为30℃、反应时间为24 h,产物苯乙醇的收率为94%、ee值为98%。底物的拓展研究表明,Salen-Zn络合物催化体系对含不同官能团的芳香酮均具有良好的催化性能。该方法提供了一种高反应活性和高对映选择性合成手性芳香醇的途径,为手性药物的不对称合成以及活性中间体的开发提供了新思路。

SalenMn(Ⅲ)催化的非活化烯烃分子内不对称卤胺化反应

研究了一种手性SalenMn(Ⅲ)催化的非活化烯烃分子内不对称卤胺化反应,用于不对称合成一系列手性卤代吡咯烷产物.反应在10%(摩尔分数)的催化剂存在下,10℃下反应,以70%~90%的产率得到卤代吡咯烷产物,对映选择性最高可达到97%.配体合成简单,使用量小,反应条件温和.猜测机理是通过氮自由基对双键的选择性加成构建手性中心.

铑−单膦催化剂在不对称氢化反应中的研究进展

不对称氢化反应凭借良好的原子经济性、立体选择性和环境效益等优点在有机合成化学领域占有重要地位.不对称催化氢化反应研究的核心内容是手性配体和手性催化剂,其中过渡金属中的铑表现出催化活性高、化学性质稳定等优异性能,以及手性单齿膦配体具有合成方法简便、原料易得等优点,使得铑−单膦催化剂在不对称氢化反应中得到广泛应用.基于此,开发新型、催化效率高的手性单膦配体及铑催化剂仍是一个不断发展的领域.以铑催化不对称氢化反应为核心,手性单齿膦配体的发展为主线,作者详细介绍了反应过程中涉及到的手性单齿膦配体、底物结构、反应条件和产物的对映选择性等,以期对铑−单膦催化剂在不对称氢化反应中的应用有深入理解.

基于信息不对称理论的护理指导对急性心肌梗塞合并心衰患者应激反应、不良事件发生率的影响

目的探讨基于信息不对称理论的护理指导在急性心肌梗塞(AMI)合并心衰患者中的应用价值。方法选取2021年5月至2023年2月郑州大学第一附属医院郑东院区就诊的128例AMI合并心衰患者作为研究对象。所有患者均采用经皮冠状动脉介入术(PCI)治疗,按随机数表法将患者分为研究组和常规组各64例,常规组患者采用常规护理干预,研究组患者在常规组基础上联合基于信息不对称理论的护理指导,比较两组患者干预前、出院当天(干预后)的心功能[左心室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期内径(LVEDD)],入院当天、入手术室时、术后1 d和干预后的应激反应(舒张压、收缩压)和负性情绪[焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)],以及不良事件发生率、护理满意度。结果研究组患者入手术室时、术后1 d的收缩压分别为(107.25±7.38)mmHg、(102.14±6.95)mmHg,明显低于常规组的(124.11±7.52)mmHg、(113.77±7.12)mmHg,舒张压分别为(72.36±5.03)mmHg、(67.52±4.11)mmHg,明显低于常规组的(83.65±5.27)mmHg、(71.86±4.28)mmHg,差异均有统计学意义(P<0.05);干预后,研究组患者的LVESD、LVEDD分别为(45.14±2.63)mm、(44.26±1.83)mm,明显低于常规组的(50.32±3.89)mm、(49.07±2.96)mm,LVEF为(49.97±2.79)%,明显高于常规组的(43.06±1.08)%,差异均有统计学意义(P<0.05);入手术室时、术后1 d研究组患者的SAS分别为(54.14±5.78)分、(50.32±5.62)分,明显低于常规组的(63.42±6.12)分、(58.77±6.08)分,SDS分别为(53.74±7.36)分、(47.13±6.58)分,明显低于常规组的(65.87±7.61)分、(53.25±6.80)分,差异均有统计学意义(P<0.05);研究组患者的不良事件发生率3.13%,明显低于常规组的15.63%,患者对护理的满意度为95.31%,明显高于常规组的79.69%,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论基于信息不对称理论的护理指导不仅可减轻AMI合并心衰患者生理、心理应激反应,提升患者心功能,降低不良事件发生率,还可提高患者对护理的满意度。

手性叔胺脲催化靛红亚胺与苯胺的不对称aza-Mannich反应

报道了Takemoto型手性(硫)脲催化靛红亚胺与苯胺的不对称aza-Mannich反应。在0.1 mmol反应量下,筛选出最佳催化剂体系为:10 mol%催化剂N-[3,5-二(三氟甲基)苯基]-N′-[(1S,2S)-2-(二甲氨基)环己基]脲1d,1 mL乙醚,0℃反应。以71~82%的收率和最高达97%ee获得系列手性3-N,N′-靛红缩酮。

有机催化靛红亚胺与1,2,4-三氮唑衍生物的不对称aza-Mannich反应

将Takemoto型(硫)脲衍生物用于催化靛红亚胺与1,2,4-三氮唑的不对称aza-Mannich反应.筛选出最佳催化剂体系为:10%(摩尔分数)的1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-3-[(1R,2R)-2-(吡咯烷-1-基)环己基]硫脲催化剂1e,1 mL乙醚为溶剂,室温反应.以77%~90%的产率和最高达99%的对映选择性获得手性3-N,N’-缩酮-2-吲哚酮衍生物.

钯-手性磷酸接力催化的一锅三步串联反应合成手性四氢喹啉

设计钯-手性磷酸接力催化体系,以邻碘苯胺和苯基烯丙醇为原料,通过“一锅三步”串联反应高效合成手性2-苯基四氢喹啉,实验无需中间体分离,降低了手性四氢喹啉的合成难度并提高反应经济性,与单一催化反应相比,协同接力催化具有操作简单、反应高效等优点。将协同接力催化的科学前沿引入本科实验教学,融入节能减排和绿色化学等课程思政元素,能拓宽学生的科学视野,激发其学习兴趣并提升创新能力。此外,实验涵盖格氏反应、Heck反应、亚胺缩合反应、不对称氢转移反应等理论知识以及薄层色谱、柱层析色谱、旋转蒸发仪、核磁共振仪、高效液相色谱仪、旋光仪等分析分离设备的操作使用,能综合提升学生的理论水平、实验技能和科学思维能力,促进科研与教学相融合。

不对称Pictet-Spengler反应中有机催化研究进展

手性四氢-β-咔啉骨架广泛存在于天然产物和药物分子中,是其活性的关键结构.不对称Pictet-Spengler反应是高效构建四氢-β-咔啉化合物的直接途径.根据有机催化剂种类,我们从手性磷酸、手性方酰胺和其他催化剂3个方面,综述了近5年来有机催化不对称Pictet-Spengler反应的研究进展.