有机立体化学-南开周其林-Slid-8.doc

第八章 不对称合成8.1 概述香芹酮 (Carvone) (R)-, 薄荷味 (S)-, 臭蒿味健康糖 (Aspartame) (S,S)-, 甜味 (S,R)-, 苦味 反应停 (Thalidomide) (S)-, 致畸 ( R)-, 不致畸8.1.1 光学活性化合物的制备方法(1) 从天然资源中分离(2) 拆分(3) 酶及微生物合成(4) 不对称合成：按照Morrison等人的定义不对称合成是指“这样一个过程，前手性的单元变成手性单元，生成不等量的立体异构体。这个单元可以是整个分子，也可以是分子中的一部分”。近年来不对称合成得到了飞速的发展，被认为是有机化学在过去三十年里的最伟大成就之一。8.1.2 不对称合成的概念和方法如果一个分子中有n个不对称元素，那么理论上该分子就有2n个立体异构体。假如在合成这个化合物的各步反应中没有任何的立体控制，合成出来的将是一堆混合物，毫无用处。因此，发展手性化合物的立体控制合成方法是研究不对称合成的首要任务。(1) 立体选择性合成(2) 立体专一性合成和立体专一性反应(3) 前手性前手性中心前手性面(4) 非对映选择性合成和对映选择性合成：Face differentiationTopos differentiationStereoisomer differentiation不对称合成的分类：成功的不对称合成必需具备以下条件：(i) 具有较高的对映选择性；(ii) 手性辅基或催化剂要容易制备或者容易再生；(iii) R和S两个构型的化合物最好都可以合成。8.2 分子内手性诱导的不对称合成（底物控制）8.2.1 烯醇盐的不对称烷基化反应分子内手性转移例一 (ref. 1)例二 (ref. 2)螯合增强的分子内手性转移Evans手性辅基手性辅基S-AMP例一：醛的烷基化 (ref. 5)例二：环酮的烷基化(ref. 6)Mori和Nicolaou分别用这一反应合成了信息素Serricornin和离子载体抗菌素X-14547A。Oppolzer磺内酰胺例一：采用Oppolzer磺内酰胺辅基的烷基化反应（ref. 7）例二：采用Oppolzer磺内酰胺辅基的共轭加成（ref. 8）8.2.2 金属试剂对双键的加成1,2加成和Cram 规则 例1 例2例3 例4 分子中有螯合现象例1例2 例38.2.3 Aldol 反应手性烯醇盐与非手性醛的Aldol反应L2RA / B_9-BBNPh14 : 1Et17 : 1i-Pr100 : 1DibutylPh40 : 1Et50 : 1i-Pr100 : 1CyclopentylPh75 : 1Et100 : 1i-Prno reaction518.2.4 环加成反应 Diels-Alder反应 2 + 2环加成反应此方法已经被用于三肽的合成8.3 应用手性试剂的不对称合成（试剂控制）8.3.1 不对称去质子化例一例二8.3.2 不对称质子化例一 例二例三8.3.3 BINAL-H（ref. 3）8.3.4 手性硼试剂8.3.5 手性硫试剂昆虫信息素合成甾体激素合成8.4 不对称催化合成（手性放大）8.4.1 不对称催化氢化 碳碳双键氢化 L*e e (%) _DIOP 85BINAP 100DuPHOS 99手性膦配体机理不对称催化氢化工业应用不对称催化第一个工业化例子, L-Dopa (Monsanto, 1975)不对称催化最大的工业化例子（20,000 吨/年）， (S)-Metolachlor (Novatis, 1996)萘普生合成（ref. 5）97% ee (100% Y)异喹啉生物碱合成（ref. 6）Rh(R-BINAP)(COD) ClO