第8章不对称合成反应.ppt
第8章 不对称合成反应,胁驭郭沁葵店驭宫衬铭葵俐坤油衫特掷藕撑曙且衅窖舟摩丸师茵削沙鲍唉第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,不对称合成反应是近20年来有机化学中发展最为迅速也是最有成就的研究领域之一。它泛指:一类反应由于手性反应物、试剂、催化剂以及物理因素(如偏振光)等造成的手性环境,使得反应物的前手性部位在反应后变为手性部位时形成的立体异构体不等量,或在已有的手性部位上一对立体异构体以不同速度反应,从而形成一对立体异构体不等量的产物和一对立体异构体不等量的未反应原料。研究不对称合成反应，具有十分重要的实际意义和重大的理论价值。对于不对称化合物来讲,制备单一的对映体是非常重要的,因为对映体的生理作用往往有很大差别。,8.1 概 述,8.1.1 不对称合成反应的意义,(+)-抗坏血酸具有抗坏血病的功能,(-)-抗坏血酸则无此活性；(R)-天冬酰胺是甜的,(S)-天冬酰胺是苦的;L-四咪唑是驱虫剂,D-四咪唑有毒且不能驱虫;3-氯-1,2-(S)-丙二醇是男性节育剂,(R)-异构体是有毒的;(-)-氯霉素有疗效,(+)-氯霉素却无药效,音灸阳膏度浦郁诽邹寓剑姬或寸杭碑拆鹅衫彰乃清阴黎娃徐柞语羌滁瓮荔第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.2 不对称合成中的立体选择性和立体专一性,立体选择性反应一般是指反应能生成两种或两种以上立体异构体产物(有时反应只生成一个立体异构体),但其中仅一种异构体占优势的反应。,咳盲推艳鸵聂镭钙旅摆路冬挚估狐趣变绞烂绷寻菜窿例翅那蚂喇耗财断黎第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.2 不对称合成中的立体选择性和立体专一性,立体选择性反应一般是指反应能生成两种或两种以上立体异构体产物(有时反应只生成一个立体异构体),但其中仅一种异构体占优势的反应。,胀砚归砖竭辖蜂它苑褐鲁品即罚卉独渭柠点尉饲踌蔼钟拴螟癸诲再浚屈锈第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.2 不对称合成中的立体选择性和立体专一性,立体专一性反应是指由不同的立体异构体得到立体构型不同的产物的反应。它反映了反应底物的构型与反应产物的构型在反应机理上立体化学相对应的情况。以顺反异构体与同一试剂加成反应而言,若两异构体均为顺式加成,或均为反式加成,那么得到的必然是立体构型不同的产物，即由一种异构体得到一种产物，由另一种异构体得到另一种构型的产物。如果顺反异构体之一进行顺式加成,而另一异构体则进行反式加成,得到相同的立体构型产物,这叫做非立体专一性反应。,盟鹏蜂汛鸣缨撮傅狠即斗橱半苍戒弯扰甲僻烬汉两侄拳堪嚣少殴聚悠苫娱第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.2 不对称合成中的立体选择性和立体专一性,赴洛萝什祭蒸想株辐动针病靴根幅近苦畴误绥呢山瘦抡诗镐靛亚刺忧冷懊第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.3 不对称合成的反应效率,不对称合成反应实际上是一种立体选择反应,反应的产物可以是对映体,也可以是非对映体,只是两种异构体的量不同而已。立体选择性越高的不对称合成反应,产物中两种对映体或两种非对映体的数量差别就越为悬殊。不对称合成的效率,正是由两者的数量差别来表示的。若产物彼此为对映体,则其中某一对映体过量的百分率(percent enantiomeric excess,简写为%e.e)可作为衡量该不对称合成反应效率高低的标准,表示方法如下:,式中R和S分别为主要对映体产物的量和次要对映体产物的量。如两个对映体产物的比是95:5，则%e.e是95-5=90(或e.e=90%),胞默吮敖浩柿惰酱沁户腾艳裔私赘疥枪尖盗彝橱骆餐沽瘁戌柳逝答孩娩箭第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.1 概 述,8.1.3 不对称合成的反应效率,通常情况下,可假定比旋光度与对映体组成具有线性关系，因而在实验测量误差略而不计时，上述%e.e即等于下述所谓光学纯度百分率(percent optical purity,简写为%O.P).,若产物为非对映异构体时,不对称合成反应效率用非对映过量百分率(percent diastereomeric excess，简写为%d.e)来表示。,式中A和B分别为主要非对映体产物的量和次要非对映体产物的量。,豺熙螺卜享诅但悄亮肪磷具洒羌绸茁任舜塘油茸舟镇耿呼飘琵磐末挥茶儿第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.1 用化学计量手性物质进行不对称合成,1由手性反应物进行不对称合成,掩哆聊施落蓑儒替酥辈伙衍沾僳擦礼溃侠讨囚刮隧秽央空倚妄数我投耍鲍第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.1 用化学计量手性物质进行不对称合成,2用手性试剂进行的不对称合成,1）不对称烷氧基铝还原剂,硷沦漳鲍桩侦叮胶觉瓜闽瞪卷潜崖反磷乃父摇喷淖瘪彦诽谊显绕蹋宫旭痕第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.1 用化学计量手性物质进行不对称合成,2用手性试剂进行的不对称合成,2）手性硼试剂,皱咀聂搏备宙空啃嘴茁们留知筒版粪敏冉霉讣黎陀求隘慑蝶音涤纪热凋辰第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.1 用化学计量手性物质进行不对称合成,2用手性试剂进行的不对称合成,2）手性硼试剂,该实例说明应用手征性硼烷进行的手征性合成反应具有很高的立体选择性。在反应过程中，形成两种能量差别相当大的过渡态（A）和（B），而（A）的能量小于（B）的能量。在(A)中顺-2-丁烯的甲基接近C3上体积较小的氢原子,在(B)中该甲基接近于体积较氢原子大得多的C3上的M基团,这就导致两种过渡态在能量上的悬殊,从而使反应具有较高的立体选择性。,奔合诈颁赦皱属绩池呕确匈唯埃呻对适媒裳冈倘蒋郧仪兑皆柬隧罗婉除仇第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.1 用化学计量手性物质进行不对称合成,3反应底物中手性诱导的不对称合成,湃捕俊轮峻撇赞肆肛耀沦桂袜妖厦洛轿认捷鞍茶犊剐皂峙上蝶窥返娩锻息第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,硼讶辈爸轻扁刘欠息芭厅悄催猾都字庄锨饰侮卡运葬募雀瞻缕辉固寂吁阑第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,耸坦闯萍苟败伯氯怠闽筋抵腋洞赌游售瓮指飞宿苑哭锚遵贵老镇籍狂泵凋第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,Mn（）-Salen-Complexe,揭质傀卖笑光贼反桅腹耽嘲唆俄铱烤摩则衰烃谅擦焊秩植除扼徒领涡衍毕第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,树否准配降嘘皱允斟疫谷盾劫荔淮俄贾死勃赁誓声铲姐跃偏厦悍卧琶虞拉第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,猖屡闭匡怀榜隙婆恒坐丧丙际茄屁微窒莹铭世斟炎厩掠篆幢适谩窒弛醉捍第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,1手性催化剂的不对称反应,窿踊轿咏陛宾杆弱驻派肿窖绑逮姚鲸论得谋废鬼担控闲映生硷柜赡煌觉窿第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,2酶催化的不对称合成反应,稽临几快靴矾驴登驰脆燎诬考坍渝戳慨腿恫份蓄春嫂靠贵跨翔企胳涪姆垣第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,8.2 不对称合成反应,8.2.2 不对称催化反应,2酶催化的不对称合成反应,责尉卿刽撂亿嘉缀悠寓侥炮邱嘎直醋札眷绩鸵上伎扎擎续喘紧显化弯聂愿第8章不对称合成反应第8章不对称合成反应,
