苏州实验用催化剂及配体研发

有机小分子催化剂由于易于合成,对环境友好,以及适用条件温和而成为不对称催化领域的研究热点之一.其中,手性亲核有机小分子催化剂是研究较多的一类,近年来取得了不错的研究进展,但是仍然存在催化活性较低和反应类型较窄等问题.因此开发新型高效亲核有机小分子催化剂具有较大的研究意义.2010年以来,本课题组设计并合成了一系列手性吡咯烷并咪唑催化剂,并将其成功应用于不对称Steglich重排,不对称Black重排,二级醇酰化动力学拆分以及不对称磷酰化动力学拆分等多种反应中。手性配体是影响反应立体选择性的一个关键因素。苏州实验用催化剂及配体研发

手性催化剂一般是含有大空间位阻的手性配体的金属配合物，或者是手性配体与不含手性配体的金属配合物的组合，也可以指实际参与催化循环过程催化活性物种（含手性配体的金属配合物），从而诱导底物在反应过程中产生新的手性中心。有些情况下，出于催化剂的保存目的，需要在反应中原位得到催化活性物种，比如说Pd2(dba)3本身没有催化活性，易于保存，在需要的时候加入BINAP配体，得到BINAP配位的Pd，进行反应（当然这个情况下一般需要预混，也不算是原位生成）。这个例子中BINAP是手性配体，Pd的BINAP配合物是手性催化剂。苏州实验用催化剂及配体研发配体反应的催化活性和对映选择性又可以进一步得到提升。

催化剂的原理：催化剂主要是通过降低活化能，使反应易于进行，从而达到催化的效果。因为催化剂并不参与反应，所以可以改变化学反应的速率而本身没有任何变化。催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性（或专一性）。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用，例如二氧化锰在氯酸钾受热分解中起催化作用，加快化学反应速率，但对其他的化学反应就不一定有催化作用。某些化学反应并非只有一个的催化剂。

受体（receptor)是指存在于靶细胞膜上或细胞内的一类特殊蛋白质分子，它们能识别特异性的配体并与之结合，产生各种生理效应。⑴细胞膜受体：这类受体是细胞膜上的结构成分，一般是糖蛋白、脂蛋白或糖脂蛋白。多肽及蛋白质类增长素、儿茶酚胺类增长素、前列腺素以及细胞因子通过这类受体进行跨膜信号传递。细胞内受体：这类受体的位置于细胞液或细胞核内，通常为单纯蛋白质。此型受体主要包括类固醇增长素受体，维生素D3受体（VDR）以及甲状腺增长素受体（TR）。1.分子水平上的受体。近年来，环戊二烯基（Cp）铑配合物催化的C-H键官能化反应已取得良好进展。然而，由于手性Cp配体难以制备，对映选择性Rh(III)-催化的C-H键官能化反应仍极具挑战性。光催化剂主要为贵金属配合物（Ir、Ru等）和有机染料。

配体对于异烟酸底物而言，无论是吸电子（1b）、给电子（1c、1d）还是卤素（1e、1f）取代都可以兼容该反应，并选择性地在位阻较小的位置进行羟基化。类似地，药物分子中常见的结构单元——杂环联芳基底物（2g和2h）也能以较高的收率实现羟基化。对于烟酸底物而言，各种2-取代烟酸都能以较高的收率提供4-羟基化产物（2j-2o），而烟酸（2i）和6-取代烟酸（2p-2r）进行反应时则得到了4-羟基烟酸（主要）和2-羟基烟酸（次要）的混合物。值得一提的是，吡啶甲酸也能实现这一转化，以较好的收率（54-70%）得到3-羟基吡啶甲酸（2s-2u）。接着，咔唑（2ag）、二苯并呋喃（2ah）、二苯并噻吩（2ai）以及联芳基杂环羧酸（2aj）均能成功地实现邻位羟基化，以中等至较好的收率提供所需产物。羟基化产物2a还能在PtO2为催化剂、20atmH2下进一步氢化为取代的哌啶3；也可以与对甲基苯硼酸发生脱羧偶联反应，以65%的收率得到联芳基产物4。手性催化剂配体一般是含有大空间位阻的手性配体的金属配合物。广东自有品牌催化剂及配体作用

配体出非常好的反应活性，催化底物结构丰富。苏州实验用催化剂及配体研发

配体对没有立体选择性的金属催化反应，加入一个手性配体，可以产生有手性的中间体（或过渡态）配合物，得到立体选择性的产物。比如Simmons-Smith反应本身没有立体选择性，加入手性硼酯配体，就可以实现立体选择性的卡宾加成。这个例子中硼酯就是手性配体。手性配体是指具有手性中心可以和金属配位的有机分子,手性配体和金属络合形成手性金属催化剂.手性催化剂包括手性金属催化剂和手性有机小分子催化剂,脯氨酸属于后者。三个取代基差别不明显等原因，利用该方法构筑手性季碳的不对称催化是一个重大挑战。苏州实验用催化剂及配体研发

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