浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
羰基不对称还原合成手性醇是一种重要的有机合成方法，通过该方法可以合成具有手
性的醇化合物。
该方法的基本原理是利用手性催化剂来催化羰基化合物的不对称还原反应，生成手性的醇化合物。
本文将从反应机理、选择合适的催化剂和反应条件等方面浅谈羰基
不对称还原合成手性醇的方法。
羰基不对称还原反应的机理主要有两种：一是硼氢化合物和硅氢化合物的加成型不对
称还原反应机理，另一种是还原剂直接与羰基反应的直接还原型不对称还原反应机理。
加
成型不对称还原反应是目前应用广泛的一种方法，其催化剂主要是含有手性配体的过渡金
属催化剂，如铑、钯、铱和铝等。
直接还原型不对称还原反应也可以利用手性配体来进行
不对称还原，如利用手性的金属催化剂或有机催化剂等。
在选择合适的手性催化剂方面，需要考虑手性催化剂的催化活性和对目标手性产物的
拾取性。
手性催化剂的催化活性取决于其对底物的催化活化能和催化反应势垒的影响，而
手性催化剂对手性产物的选择性则取决于其与底物的作用方式和手性诱导因素。
选择合适
的手性催化剂对于实现羰基不对称还原合成手性醇是非常关键的。
目前，已经提出了大量
的手性催化剂，并取得了较好的反应结果。
反应条件也是影响羰基不对称还原合成手性醇的关键因素之一。
反应条件需要根据底
物的特性和催化剂的要求来确定。
一般来说，反应温度、气氛和溶剂对反应的影响较大。
合适的反应温度可以提高反应速率和选择性，适当的气氛可以保护催化剂和底物不受氧化
或腐蚀，合适的溶剂则可以提供良好的反应环境和溶解性。
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法作者：韦莹莹杨静静韩玉花来源：《科技风》2019年第13期摘要：介绍了在当今绿色化学和原子经济性合成的理念下，研究羰基不对称还原合成光学活性手性醇的方法。
主要概述了金属氢化物还原法和微波合成法两种方法在有机合成中的应用，尤其是在药物和精细化学品合成中的优势和应用前景。
關键词：手性醇;硼氢化钠;不对称还原;微波中图分类号：TQ233文献标识码：A近年来，化学催化羰基不对称还原已成为有机合成的研究热点，取得了重大进展，通过手性还原可以定向的得到具有光学活性的手性化合物。
尤其是手性醇类化合物，其手性中心连接一个非常活泼的羟基官能团，易于发生反应氧化还原反应，利用手性醇羟基的这种特性可以作为关键手性中间体合成光学活性手性药物、天然产品和农用化学品等。
因此获得高纯度手性醇越来越得到重视。
1手性醇的合成方法随着光学异构体药物药理作用研究的深入，手性药物的研究和开发已经成为国际新药研究的热点和方向。
近年来，人们不断探索更加绿色，环保，经济的合成路线。
研究的方向主要有绿色反应介质、绿色催化剂、绿色反应条件。
尤其是微波辅助化学技术与绿色反应介质的结合广泛地应用于药物和精细化学品的合成中，高效提高产物的产率和选择性，使反应更加绿色。
1.1金属氢化物还原法金属氢化物主要有硼氢化钠、四氢锂铝和硼氢化锌等。
硼氢化钠是一种较温和的氢化试剂，且具有很高的选择性，对羰基进行加氢还原成醇。
[1]时憧宇等研究了自制的二茂铁基β-氨基醇在催化硼氢化钠/碘对苯乙酮的不对称还原反应中的对映选择性，得到加成产物R-l-苯基-1-乙醇，产率高达89%和e.e.值65%。
张道[2]等介绍Salen-Co（Ⅱ）络合物为金属有机催化剂的不对称芳香酮还原反应中显示出了非常好的不对称诱导效果。
1.2微波辅助合成法微波加热技术常被认为是“21世纪的本生灯”。
微波加热与传统加热方式相比，反应速率可提高数倍、数十倍甚至上千倍，而使反应短时间内加快。
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法羰基不对称还原合成手性醇是一种重要的手性合成方法，具有广泛的应用。
这种方法主要利用还原酶作用下的手性选择性，将羰基还原为醇，形成手性醇。
下文将从反应机理、反应条件、反应优化等方面进行浅谈。
1. 反应机理羰基不对称还原合成手性醇是通过酶作用来实现反应的，所以反应机理十分重要。
这种反应一般采用酮醛为原料，在还原酶的作用下，使羰基发生不对称还原生成对映异构体的醇产物。
还原酶通常是从天然微生物、动物或植物中提取得到，也可能是通过基因工程得到的。
在反应条件下，还原酶将氢离子（H+）和电子供给羰基，使其发生还原。
还原酶本身具有立体异构性，因此它只能将羰基还原成具有与其互补的立体异构体。
这就是发生不对称反应的原理。
2. 反应条件反应条件对于羰基不对称还原合成手性醇的结果非常重要。
为了确保反应成功，应采取一定的反应条件。
反应条件通常包括以下几个方面：（1）温度：不对称还原通常在20-40℃的温度下进行。
（2）pH：还原酶的适宜pH值通常在6到8之间。
（3）底物：底物对反应结果有很大影响。
酮醛底物通常需要进行优化处理，以达到最佳反应条件。
（4）辅酶：还原酶通常需要辅酶富集才能发挥最佳效果。
3. 反应优化为了在羰基不对称还原合成手性醇的反应过程中获得最佳结果，需要进行反应条件的优化。
以下是一些可能的优化方法：（1）选择合适的还原酶。
（3）对底物进行优化，以满足最佳反应条件。
（4）控制温度和pH值，以推动反应达到最佳结果。
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
手性醇是有机化学中一类重要的化合物，具有广泛的应用价值。
羰基不对称还原合成手性醇方法是一种常用的合成手性醇的方法。
羰基不对称还原合成手性醇是利用对映选择性催化剂催化羰基还原反应，将具有不对称中心的酮或醛还原成手性醇。
常用的不对称催化剂有半胱氨酸、脯氨酸、手性N-氧化物等。
转化还原是指将酮或醛转化为其他化合物，再将其还原成手性醇。
常用的转化方法包括羰基酮烯异构化和Michael加成反应。
羰基酮烯异构化是指通过酮烯结构中存在的π键异构性，将酮转化为具有不对称中心的烯试剂，再经过反应还原成手性醇。
Michael加成反应是指通过醛或酮与亲电双π键之间的Michael加成反应，将其转化为手性醇。
羰基不对称还原合成手性醇的方法具有以下优点：一是反应条件温和，对功能团容忍性较好；二是高立体选择性，能合成高纯度的手性醇；三是反应效率高，可以高产出合成手性醇。
羰基不对称还原合成手性醇方法也存在一些不足之处。
催化剂选择有限，目前的不对称催化剂数量有限，对于一些特殊的手性醇合成仍然存在困难；反应条件需要优化，尤其是在高接触时间下，反应效率低，需要进一步改进反应条件。
羰基不对称还原合成手性醇方法是合成手性醇的重要方法之一，具有一定的优点和不足之处。
随着有机化学的不断发展，相信通过进一步的研究和改进，羰基不对称还原合成手性醇方法将在合成手性醇领域发挥更加重要的作用。
生物催化羰基不对称还原合成手性醇的研究及应用进展
生物催化羰基不对称还原合成手性醇的研究及应用进展
曾嵘;杨忠华;姚善泾
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2004(23)11
【摘要】综述了国内外利用生物催化羰基的不对称还原合成手性醇的研究情况.介绍了生物催化各类潜手性羰基化合物不对称还原的原理、菌种的筛选,以及生物催化不对称还原各类羰基化合物的实例.
【总页数】5页(P1169-1173)
【作者】曾嵘;杨忠华;姚善泾
【作者单位】湖北大学化学与材料科学学院,武汉,430062;浙江大学化学工程与生物工程学系,杭州,310027;浙江大学化学工程与生物工程学系,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TQ460.38
【相关文献】
1.复合交联酶聚集体的制备及催化羰基不对称还原合成手性醇 [J], 杨猛;江惠娟;宁晨曦;魏东芝;苏二正
2.羰基生物还原法合成手性醇的研究进展 [J], 郁惠蕾;黄磊;倪燕;许国超;许建和
3.面包酵母催化羰基不对称还原合成手性醇的研究 [J], 黄和;杨忠华;姚善泾
4.浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法 [J], 韦莹莹;杨静静;韩玉花
5.酵母细胞不对称还原4-氯苯乙酮合成相应手性醇 [J], 杨忠华;曾嵘;颜晓潮;姚善泾;王光辉
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手性合成简述及不对称碳碳键的合成
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3、产物构型判断的一般规 律：
不对称醛醇缩合反应中，可 以生成两个手性中心：
毗邻的羟基、甲基的立体化 学排列有一对顺式对映异构体A 和B，以及一对反式对映异构体 C和D。
简式结构式见下图：
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（1）顺式烯醇盐或顺式烯丙 基金属盐，倾向于产生顺式 产物(A 或 B)；
手性合成简述及不对称碳碳键的合成
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手性合成简述 及不 对称碳碳键的 生成
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内容提要
手性合成相关概念及方法
羰基不对称α-烷基化
羰基不对称亲核加成 不对称醛醇缩合反应
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手性合成简述
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碳碳键的生成是有机合成中最 主要和最常见的合成反应。
式：
醛、酮和羧酸及其衍生物是一类 具有酸性质子的特殊羰基化合物，可 以按照各自的pKa值，采用不同的方 法产生烯醇结构。
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2、烯醇结构产生的促进剂 —碱：
为了使羰基化合物产生烯醇 结构，必须使用Lewis碱作为促 进剂。
所选用的Lewis碱应该满足以 下两个条件：
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举例说明:
抗癫痫新药Pregabalin
的合成:
Pregabalin为美 国WarnerLambert Co.研制 的一种新型抗癫痫 药物,目前正处于I I 期临床试验中。
该药物的一种重 要的手性合成路线 中，即采用了不对
称α-烷基化，来构
建药物手性中心。 31
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浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法羰基不对称还原合成手性醇是合成手性化合物中最常用的方法之一。
本文将简要介绍这一方法的原理及具体步骤。
一、原理羰基不对称还原是一种以醛或酮为底物，在氢气和氢化物催化剂的存在下，通过酯的加成-消除反应，产生相应的不对称醇的化学反应。
常用的催化剂包括利多卡因、二苯磷-甲酸、N-甲基吗啡等。
羰基不对称还原的原理在于，催化剂对底物进行选择性还原，产生手性中心，使得手性醇得以制备。
二、步骤1. 选择合适的底物。
一般来说，底物是羰基类化合物，包括醛和酮。
底物中的羰基可以是酸性羰基、芳香性羰基或者羰基在α位上有取代基或手性基团的化合物。
2. 选择合适的催化剂。
常用的催化剂有：利多卡因（Ligandroc）和P,N-配体，乙酰丙酮络合物和半胆碱盐、N,N-二甲基氨基乙醇二乙酸酯和联苯氧钒酸，McNulty科学公司的Rad-RXR（二苯磷甲酸和4,5-二苯-2-甲基环己-3-烯-1,1-二酚），N-甲基吗啡等。
3. 设计反应过程。
对于不同的底物和催化剂，需要仔细设计合适的反应过程，包括温度、反应时间、反应物比例等。
4. 重结晶。
通常通过重结晶来纯化产物。
结晶的过程可以影响产物的光学纯度。
5. 鉴定产物。
通过质谱、核磁共振等技术手段对产物进行鉴定和确认。
三、限制因素羰基不对称还原方法虽然应用广泛，但也存在一些限制因素：1. 底物的选择性。
不同的羰基对应不同的催化剂，而有一些羰基不能被选择性地还原。
2. 催化剂的选择性。
同一个羰基，不同的催化剂也会产生不同的产物，因此需要选择合适的催化剂。
3. 工艺复杂性。
由于不对称反应需要选择性合成，因此工艺复杂度较高，需要精细的反应条件和控制。
四、总结羰基不对称还原合成手性醇是一种广泛应用的合成手性化合物的方法。
通过选择合适的底物和催化剂，设计合适的反应过程，可以得到高纯度的手性醇。
然而，由于催化剂和底物的选择性、工艺的复杂度等因素，需要仔细的实验设计和控制，才能得到优良的产物。
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
羰基不对称还原合成手性醇方法是一种重要的有机合成方法，通过这种方法可以合成高纯度、高选择性的手性醇化合物。
下面我将介绍一种常用的羰基不对称还原合成手性醇的方法。
我们需要了解一下羰基不对称还原的原理。
羰基不对称还原是指将具有羰基结构的有机化合物还原为相应的手性醇化合物，并且在反应过程中产生对映异构体。
这种反应的原理是利用具有手性催化剂的存在，使得还原反应只发生在其中一个对映异构体上，达到不对称还原的目的。
在羰基不对称还原合成手性醇中，常用的催化剂有不对称亚金属催化剂和手性有机催化剂两种。
我们来介绍不对称亚金属催化剂。
不对称亚金属催化剂是一类由过渡金属与手性配体组成的催化剂。
常用的过渡金属有钯、铑、铑等，而手性配体的选择对反应的选择性和产率有很大影响。
著名的钯催化剂有Ledex、Troen等，铑催化剂有BINAP、BINAP等。
这些催化剂主要通过与底物形成络合物，然后通过氢化作用将底物不对称还原为手性醇。
另外一类常用的催化剂是手性有机催化剂。
手性有机催化剂是一类由手性有机分子构成的催化剂。
常用的手性有机催化剂有葡萄糖酸、丙二酸等。
这些催化剂通过形成氢键和底物发生相互作用，从而催化底物的不对称还原反应。
无论是不对称亚金属催化剂还是手性有机催化剂，对催化剂的选择和配体的选择十分重要。
选择合适的催化剂和配体可以使得反应的产率和选择性大大提高，得到优良的合成效果。
还需要控制反应的温度、溶剂、反应时间等条件，以达到最佳的反应效果。
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浅谈羰基不对称还原合成手性醇方法
羰基不对称还原合成手性醇是一种重要的手性合成方法，通过在手性催化剂的作用下，使得醛或酮分子在还原反应中发生不对称还原，从而得到手性醇。
这种方法具有重要的应
用价值，可以生产许多生命科学中所需的化合物，比如抗癌药物、激素、抗生素等。
羰基不对称还原合成手性醇方法的基本原理是利用化学反应中的对映选择性，通过手
性配体的诱导，使得还原反应中的羰基发生不对称还原，得到手性醇。
这种方法的催化剂
分为两类：一种是含有手性环对称催化剂，另一种是含有手性非环对称催化剂。
其中，含
有手性环对称催化剂的羰基不对称还原合成方法是最常见的一种。
羰基不对称还原合成手性醇方法的实验步骤主要包括以下几个方面：第一步是手性催
化剂的制备，通常可以采用化学合成或生物合成的方法获得。
第二步是催化剂的评价，通
常通过热化学分析、核磁共振、质谱和循环伏安等方法进行评价。
第三步是催化剂的优化
和调节，通常通过反应条件的调节、反应物的选择和添加剂的使用等方法，优化催化剂的
反应效率和产率。
第四步是反应条件的优化，包括反应温度、反应时间、反应物配比和溶
剂选择等方面。
最后一步是产物的分离和纯化，通常可以采用石墨柱层析、反渗透、蒸馏
和萃取等方法进行。
总之，羰基不对称还原合成手性醇方法是一种重要的手性合成方法，具有广泛的应用
前景。
通过对催化剂、反应条件和产物的分离和纯化进行优化，可以获得更高的反应效率
和产率，为手性合成领域的发展提供有力的支持。