2001诺贝尔化学奖 不对称催化合成工艺化
2001诺贝尔化学奖不对称催化合成工艺化
2001年诺贝尔化学奖授予了日本的知名有机化学家诹访春树
和美国的科学家沃尔克曼·N·姆努耶尔，以表彰他们在不对称
催化合成工艺方面的重要贡献。
他们的研究对于化学合成领域产生了深远的影响，并为合成药物、农药、杀菌剂等的制备提供了新的方法和概念。
本文将重点介绍他们的研究成果以及其在药物合成领域的应用。
不对称催化合成是一种将手性（具有空间对称性）导入化合物的方法。
手性是指分子或物质的空间结构无法通过旋转或平移重叠，即无法与其镜像重合。
手性对于化学和生物学非常重要，因为许多天然产物和生物活性分子都是手性的，而且具有相同原子组成但结构上互为镜像的分子可能有完全不同的性质。
在过去，合成手性化合物主要使用手性光学旋光仪式（旋光性与镜像性对称）。
但是，光学旋光方法只能用于手性化合物的分析，不能用于手性化合物的合成。
因此，开发一种可实现不对称催化合成的新方法，成为有机合成领域的一个重大挑战。
诹访春树在20世纪70年代末提出了一个革命性的概念，即手性催化剂可以促进手性化合物的合成，这是解决不对称合成的关键。
他开创了金属配合物催化剂的设计和合成研究，并提出了“双兴体”概念，通过合理设计金属配合物的结构，可以使催化剂固定在手性的主体结构上，从而实现了高度选择性的不对称催化反应。
与此同时，在美国，沃尔克曼·N·姆努耶尔也在20世纪80年
代初开展了类似的研究。
他发现氮氧双键的不对称催化反应可以合成手性分子，并解释了其中的反应机制。
他的工作在合成领域迅速引起了广泛的关注，并被应用于合成许多具有重要生物活性的化合物。
两位科学家的研究成果为不对称催化合成提供了新的途径和方法。
他们的工作不仅在实验室条件下取得了成功，还为合成药物、杀虫剂和化妆品等领域的工业生产提供了重要的技术支持。
以盐酸Beraprost为例，这是一种广泛用于治疗肺动脉高压的
药物。
在诹访春树等人的研究中，他们使用手性催化剂成功合成了盐酸Beraprost的手性前体，然后通过进一步的化学转化
将其转化为最终药物。
这一合成路线不仅提高了合成效率，而且可以产生高纯度的手性产品。
此外，沃尔克曼·N·姆努耶尔等人在合成杀虫剂和农药方面也
取得了重要进展。
他们设计并合成了一系列有效的手性催化剂，通过不对称催化反应成功合成了多种手性化合物。
这些手性化合物在农业方面具有重要的应用前景，可以提高农作物的产量和质量，减少有害物质对环境和人体的影响。
总之，2001年的诺贝尔化学奖表彰了诹访春树和沃尔克曼·N·姆努耶尔在不对称催化合成工艺方面所做出的巨大贡献。
他们的研究为化学合成领域开辟了新的道路，推动了药物、农药等领域的发展。
他们的成果不仅具有重要的科学价值，而且在实际应用中也产生了广泛的影响。
随着不对称催化合成技术
的不断发展，我们相信将有更多新的药物和化合物被合成出来，为人类和社会带来更多的福祉。
不对称催化氢化
手性是自然界的基本属性，构成生命 体系生物大分子的基本单元例如碳水化合 物、氨基酸等大部分物质都是手性分子。 生物体内的酶和细胞表面的受体也是手性 的，因而具有生物活性的物质例如香精、 香料、农药、医药等，当它们与其受体相 互作用时大多以手性方式进行。这种授体 与受体之间的手性作用，使得很多手性药 物的对映体都以不同方式参与作用并产生 不同的效果。
官能化烯烃的立体选择性氢化反应取 得了很好的结果.
取代基对氢化反应的影响
• 其它的反应情况
（5）一些有用的实例
a、美国孟山都公司在20 世纪70 年代中期就成功应 用不对称氢化反应合成L- 多巴, 使用的催化剂为Rh /DIAMP+, n ( 底物) ∶n ( 催化剂) =20 000 ∶1, 得到 94%单一对映体。
1980 年Noyori等发展的BINAP 配体, 不 仅具有轴手性的结构特征,而且在不对称氢 化之外, 还适用于多个不对称反应过程, 如不 对称异构化反应用于光学活性薄荷醇的工 业化生产, 这也是Noyori 获得Nobel 奖的主 要原因之一。
1991年M.J. Burk发现了二膦配体DuPhos
（3）α-和β-羰基羧酸衍生物的不对称氢 化反应：
• α-和β-羰基羧酸衍生物可以是α-和β-羰基酸 酯、羰基酰胺及羰基内酯等。这些化合物 的不对称氢化反应，生成相应的具有光学 活性的α-和β-羟基基酸酯、羟基酰胺及羟基 内酯等。它们是合成许多重要化合物的中 间体。
• 利用β-羰基酰胺的不对称氢化反应，成功合 成了抗抑郁药物Fluoxetine的重要中间体— 手性β-羟基酰胺
• 近年来，对酮的不对称氢转移反应做 了很多研究。人们发现Rb、Ru、Ir等 金属配合物是芳基、烷基酮不对称氢 转移反应的有效催化剂。
不对称有机合成反应简述
不对称有机合成反应简述摘要：手性，是用来表达化合物构型的不对称性的术语，它是指化合物分子或者分子中某些基团的构型可以排列成互为镜像但是不能重叠的两种形式。
合成单一手性对映体的有效方法就是不对称合成。
这种合成往往要在催化剂作用下进行，因此称为“不对称催化反应”。
关键词：手性分子催化剂合成重要反应正文手性分子以其特殊的性能在有机合成的前沿地带经久不衰，在材料多样化的21世纪，手性分子的发展定会进入一个新的时代。
瑞典时间2001年10月10日11∶45分，瑞典皇家科学院宣布，将2001年度诺贝尔化学奖授予美国化学家诺尔斯（W. S. Knowles）、日本化学家野依良治（R. Noyori）和美国化学家夏普雷斯（K. B. Sharpless），以表彰他们在手性催化氢化反应和手性催化氧化反应研究方面所做出的卓越贡献。
自引入手性的概念以来，有机化学及其相关领域取得了迅猛的发展。
不对称合成作为有机化学的一个分支学科，在手性起源的研究和光学活性化合物的合成等方面的重要性日趋明显。
鉴于手性合成在现代合成业的“明星”地位，我将从以下几个方面简述它。
（一）实际应用一说不对称合成的实际应用，我们会立马想到手性药物。
当前，手性药物的研究与开发已成为世界新药发展的方向和热点领域。
据统计，世界上销售的药物总数为1850种，天然及半合成药物523种，其中手性药物为517种；合成药物1327种，其中手性药物528种。
但是，纯净的手性物质在大自然中的含量是极少的，工业合成的对映体，得到的是外消旋体，我们需要的仅仅是其中一种，一种只能浪费掉，别是另一种若有毒，比如说：从这可以看出，合成纯净单一的对映体已成为一种迫切的必要。
随着现代信息社会的发展，其合成技术日趋多样化以及高效化。
（二）手性合成技术上面已经说到，寻求优化合成方法是现代手性合成永恒不变的主题，那么，究竟有哪些技术呢？1.手性拆分是相对快捷合成手性化合物的方法外消旋体拆分法需要选择适当的溶剂，而找出一个合适的拆分剂是是十分困难的。
不对称催化合成—2001年诺贝尔化学奖简介
他 们 在 不 对 称 催 化 合 成 研 究方 面 的 开 创 性 工 作 ， 一 工 作 不 仅 解 决 了 长 期 以 来 进 行 化 学 合 成 时 总 这
是 得到 外 消旋体 的 困惑 ． 且 随着研 究深 入 ， 究范 围的扩 大 。 快 应用 到 生产 上 ， 制 药、 药、 而 研 很 为 农 香 料 等 工 业 带 来 巨 大 的 效 益 ， 文 简 介 了 与 之 有 关 的 内容 。 本
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不 对 称 催 化 合 成
一
２ ０ 年 诺 贝 尔化 学 奖 简介 ０１
吴 祺
（ 西 师 范 大 学 化 学 与 材 料 科 擘 擘 院 教 授 西 安 ７ ０ ６ ） 陕 １ ０ ２ 摘 要 ：０ １ 诺 贝 尔 化 学 奖 奖 给 美 国 化 学 家 诺 尔 斯 、 普 莱 斯 和 甘本 化 学 家 野 依 良治 ， 彰 ２ ０年 夏 表
一
２ 脱 Ｈ 一 Ｏ 氧 ｌ脱 Ｄ一 Ｂ： 基 碱
一
图１
（ ）２。 ＋ ［ ］
已 知 生 物 体 内 与 生 命 有 关 的 多 种 物 质 都 是 以 镜 像 异 构 体 中 的 一 方 存 在 着 。 如 １ Ｏ 年 前 Ｐ ｓｔｒ 正 Ｏ多 ａ ｅｕ 所 说 ： 宇 宙 是 不 对 称 的 ， 命 的 世 界 是 不 对 称 的 ” 。 生 。 如 供 给 人 体 能 源 的 葡 萄 糖 是 Ｄ一 构 型 体 （ 文 中 有 本
１ 不对 称 与 生 物体
在 讨 论 分 子 的 对 称 性 时 ， 主 要 的 是 考 察 它 的 更 反 射 对 称 或 称 镜 像 对 称 。 际 上 实 物 和 镜 像 之 问 不 实 能重 叠 的情况 很多 ， 常见 的就是 我们 的左 右手 ， 最 我 们 把 左 手 放 在 镜 前 ． 到 镜 中 的 手 却 是 右 手 ， 左 手 看 而 和 右 手 是 不 能 重 叠 的 ， 如 左 手 的 手 套 不 能 戴 到 右 恰 手 上 一 样 。 此 常 把 具 有 这 种 关 系 。 不 能 重 叠 的 物 因 又 体称 为 手性物 体 ． 子则 称 为手性 分子 ． 者互 为镜 分 二 像 异 构 体 ． 称 对 映 体 或 对 掌 体 。 管 这 类 异 构 体 在 亦 尽 许 多 物 理、 学性 质上 都是相 同 的 ， 它们 的 光学性 化 但 质 。 在 旋 光 仪 上 所 看 到 的 旋 光 方 向 却 不 相 同 ， 中 即 其 种 若 是 左 旋 光 （ ）的 ，另 一 种 一 定 是 右 旋 光 一
2001年诺贝尔化学奖简介(陈浩)
图14 离子液体中的不对称氢化反应
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烯烃的不对称环氧化反应
催化剂
环氧化反应
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• 2001年诺贝尔化学奖简介 讲解结束！谢谢！
领域的又一个里程碑。
• 此后，夏普雷斯又把不对称
氧化反应拓展到不对称双 羟基化反应。目前，不对称 环氧化反应和双羟基化反 应己成为世界上应用最为广泛
的化学反应。近年来，夏普雷 斯还发现了在理论和实际上 都具有重要意义。
诺尔斯发明
不对称催化氢化反应
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• 野依良治 • (日本有机化学家)
• 1938年9月出生于日本兵库县芦屋市， • 1961年在日本京都大学工学院化学专业毕 业后留校作助教， • 1968年到名古屋大学理学院作副教授。 • 1967年获京都大学博士学位。 • 1969到1970年在美国哈佛大学留学， • 1972年33岁时成为名古屋大学教授，并担 任该校研究生院理学研究科主任至今。 • 2000年起任日本名古屋大学物质科学研究 中心主任。
• 虽然当时取得的结果并不是十分完美， 研究结果也只发表在英国化学会的 《化学通讯》上，但这是这一研究领 域获得突破的原始刨新性工作，它开
创了均相不对称催化合成手 性分子的先河。以这一反应为基
础，20世纪70年代初诺尔斯就在孟山 都公司利用不对称氢化方法实现了工 业合成治疗帕金森病的L-多巴这一手 性药物。
讲解人：陈浩
• 瑞典皇家科学院2001年10月10日宣 布，本年度诺贝尔化学奖授予三位 科学家，他们是:
美国孟山都公司的威廉 S．诺尔斯
（William S.Knowles)
日本名古屋大学的野依良治
（Ryoji Noyori)
美国斯克里普斯研究所的夏普雷斯
游走手性世界
游走手性世界作者：暂无来源：《科学中国人》 2017年第6期本刊记者倪海波2001年10月10日，瑞典皇家学院宣布，当年诺贝尔化学奖一半授予美国科学家威廉·诺尔斯与日本科学家野依良治，以表彰他们在“不对称催化氢化反应”领域做出的贡献；另一半授予美国科学家巴里·夏普莱斯，以表彰他在“不对称催化氧化反应”领域的贡献。
他们的成就，可以用共同的一个词来概括——手性。
手性，广泛存在于自然界中，小到微观电子的自旋、有机分子，大到星系旋臂、行星自转、大气气旋，手性覆盖了由生物分子到宇宙的绝大多数的天然产物。
如果某物体与其镜像不同，且其镜像不能与原物体重合，则其通常就会被称为具有“手性”。
那么，自然界中手性原则的起源是什么？这一问题甚至被《科学》杂志列为当今世界125个最具挑战性的科学问题之一，吸引了无数科学家的目光。
重庆大学药学院研究员魏为力就长期游走于“手性”世界里，致力于其追本溯源。
体验手性之美在重庆大学学习化学工程与工艺时，魏为力就爱上了科幻小说，比如科幻作家长铗的《674号公路》等。
仁者乐山，智者乐水，钟情科学的魏为力从这些书中看到的是“手性”与“生命体”的关系。
“这令我非常着迷，从而产生了极大的兴趣。
”魏为力说。
到2007年进入中国科学院生态环境研究中心后，他终于有机会全面接触手性，积极着手对一种生物大分子直链淀粉的多级手性进行研究。
初次尝试，他就在探索了直链淀粉的手性识别机理的基础上，进一步加深以直链淀粉为手性选择剂为研究对象，进行了毛细管电泳手性分离一系列药物对映体新方法的开发。
魏为力心中被初次尝试的“成就感”填满了，他更加意识到这已经是自己割舍不掉的一部分了，他也乐于去接受更多的挑战，比如关于色谱中“切换对映体的洗脱顺序”的考验。
这是由手性液相色谱柱的应用问题而引发的思考。
作为重要的针对对映体的分离与分析方法，手性液相色谱在生物、化学和医药等领域具有广泛的应用。
在手性药物制备等领域，通常希望含量较少的手性对映体先洗脱下来，以提高对映体的制备效率及纯度。
基础研究与工业生产的“亲密接触”—2001年诺贝尔化学奖简介
的是另 一个 对 映体有 时还对 人 体有害 。例如 ： ，－ Ｓ Ｓ构型 的乙醇 丁胺是抗 结核 的 良药 ， 而其对 映
体 ．， 一 型却可导 致失 明 。另一个 有名 的例 子是 “ Ｒ．构 Ｒ 畸形 胎 儿悲 剧 ” —从 １５ — ９９年到 １６ ９ ３年 ， 世界范 围 内由于 孕妇服用 反应停 （ 除妊 娠反 应 ） 消 而诞 生 了 ｌ ２千 多 名 畸形 婴儿 。化学 家 万
人体 内的不 同生理活性 、 药物 作用 、 代谢 过程 和药 物 动 力学 情 况 ， 以考虑 是 否 以单 一对 映 体形 式供药 。欧共 体也 对此采取 了相应 的措施 。 在“ 不对 称合成 技术 ” 发展 起来 之 前 ， 人们 只能 先 制取 外 消旋 体 ， 后再通 过 拆 分得 到 光 然 学纯 品 ， 费钱 又容 易污染环 境。上述 ３ 获 奖者开 创 的催化 不对 称反 应 技术使 我 们 能够 方 既 位 便地制取较 纯净 的 、 主要 由我 们想 要 的对 映体 组成 的化工 产 品和药物 ， 这是 化学合 成方法 的一 次 重 大 突破 。
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维普资讯
ｌ 催化 不 对 称 氢 化 反 应 的 “ 荒 者 ” — 威 廉 · 尔 斯 拓 — 诺 威 廉 · 尔 斯 于 １１ 诺 ９ ７年 出 生 于 美 国 １４ ９ ２年 ， 获 得 美 国哥 伦 比亚 大 他 学博 士 学 位 。 １６ ９ ６年 ， 尔 金 森 等 人 发 现 了可 用 于 均 相 催 化 氢 化 的 威 尔 金 威 森催 化 剂 — — 三 （ 苯 基 膦 ） 化 铑 在 此 前 后 ， 勒 等 人 先 后 发 现 了 手 性 三 氯 霍 膦 的制 备 方 法 。在 此 基 础 上 ，９ ８年 ， 时 在 孟 山 都 公 司 （ 路 易 斯 ） 作 １６ 当 圣 工 的诺 尔 斯 用 （一） 甲基 正 丙 基 苯 基 膦 替 代 威 尔 金 森 催 化 剂 中 的 三 苯 基 膦 ， 一 并
L-脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应
L-脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应刘杰 （有机化学）摘要：有机小分子有着不含贵金属、温和、廉价、对环境友好等优点，其应用已成为催化领域的重要发展趋势。
有机小分子催化的不对称合成反应是目前研究最为活跃的领域之一。
Michael加成反应在有机合成中是一种非常重要的形成碳碳键的反应。
近来，许多手性小分子催化剂被用于催化不对称Michael加成反应。
脯氨酸作为一种结构简单而且含量丰富的手性小分子催化剂在多种不对称催化反应中表现出的非常好的催化性能。
本文的主要工作是从以下两个方面对脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应进行了研究：（1）设计并制备了四种Merrifield树脂负载的含脯氨酸单元的手性小分子催化剂，经过实验，发现其中一种在催化Michael加成反应时是非常有效的，当使用5 mol%的该催化剂来催化环己酮和取代硝基苯乙烯时，产率最高可以达到92 %，ee值最高可以达到98 %，d. r.值最高可以达到99:1。
另外该催化剂可以循环使用5次以上，产率上只有很小的减少，而ee值基本不发生改变。
（2）设计并制备了一种糖-四氢吡咯催化剂，通过“Click”反应将 D-glucose 骨架与四氢吡咯连接在一起，在催化 Michael 加成反应时取得了良好效果，仅需要10 mol%的催化剂，在无溶剂条件下室温下反应24小时，产率高达98 %，ee 值大于99 %，d. r.大于99:1。
以上结果与一些天然氨基酸催化的Michael加成反应相比，不仅提高了产率和立体选择性，而且扩大了底物的范围，增大了反应的广谱性。
另外，我们还对功能化离子液体系中发生的 Heck 反应进行了研究。
设计并制备了三种功能化离子液，其中一种在催化Heck反应时非常有效。
该离子液既可作为配体又可作为碱。
在优化条件下，产率较高，且循环六次产率基本没有发生改变。
关键词：有机小分子催化，不对称Michael加成反应，脯氨酸衍生物，Heck 反应，功能化离子液，Pd粉L-Proline’s derivatives Catalyzed AsymmetricMichael AdditionJie Liu(Organic Chemistry)Abstract:Organic catalysts without noble metals have played an important role in the development of the catalytic reaction, due to their moderate effect, cost efficiency, environment friendly and other advantages. Organocatalytic asymmetric reaction is an increasingly active area in oraganic sythesis.The Michael addition reaction is one of the most important carbon-carbon bond-forming reactions in organic synthesis. Asymmetric organocatalytic Michael addition has attracted intense interests in the recent few years due to its stability, cheapness and the generation of multiple chiral centers in a single step. Recently, quite a number of small chiral organic molecules have been developed as stereoselective catalysts for asymmetric Michael reactions. Proline has been gradually recognized as a simple, abundant and powerful chiral catalyst for many asymmetric reactions.In this context, Asymmetric Michael addition reaction is studied from two sides as following.(1) One of the four Merrifield resin-supported pyrrolidine-based chiral organocatalysts,through A3-coupling reaction linkage have been developed and found to be highly effective catalysts for the Michael addition reaction of ketones with nitrostyrenes. The reactions generated the corresponding products in good yields (up to 98 %), excellent enantioselectivies (up to 98 % ee) and high diastereoselectivities (up to 99:1 d.r.). In addition, the catalysts can be reused at least five times without a significant loss of catalytic activity and stereoselectivity.(2) A modular sugar-based pyrrolidine was prepared and was found to be a highly enantioselective and cooperative organocatalyst for asymmetric Michael addition of ketones to nitrostyrenes. In the presence of 10 mol% of the organocatalysts,a pyrrolidine unit anchored to a natural D-glucose backbone through click chemistry, the Michael additions of ketones to nitrostyrenes underwent smoothly to generate the corresponding adducts in good yields (up to 98 %), high enantioselectivities (up to >99 % ee) and excellent diastereoselectivities (up to >99:1 d.r.) under solvent-free reaction conditions.In contrast to the above catalysts, some natural amino acids catalyzed the Michael addition reactions in low yields and stereoselectivities, or the substrates are very limited.In addition, we made research on the study of Heck reaction in ionic liquids. A kind of amino-functionalized ionic liquids has been prepared and investigated as ligand and base for the Heck reactions between aryl iodides and bromides with olefins in the presence of a catalytic amount of Pd submicron powder in [Bmim]PF6. The reactions generated the corresponding products in excellent yields under mild reaction conditions. The generality of this catalytic system to the different substrates also gave the satisfactory results. The key feature of the reaction is that Pd species and ionic liquids were easily recovered and reused for six times with constant activity.Keywords: Organocatalysis, Asymmetric Michael addition reaction, proline’s derivates Heck reaction; functionalized ionic liquids; Pd submicron powder.目 录第一章研究背景 (2)1.1 不对称合成的意义 (2)1.2 不对称合成的方法 (3)1.3 手性催化法 (4)1.4 脯氨酸简介 (5)参考文献 (20)第二章 Merrifield树脂负载的脯氨酸衍生物催化的不对称Michael加成反应 (28)2.1 引言 (28)2.2 结果与讨论 (28)2.3 实验部分 (34)2.4 化合物的结构表征 (37)参考文献 (41)第三章糖-四氢吡咯催化不对称Michael加成反应的研究 (43)3.1 引言 (43)3.2 结果与讨论 (43)3.3 实验部分 (48)3.4 化合物的结构表征 (49)参考文献 (55)第四章功能化离子液体系中钯催化的Heck反应 (57)4.1 引言 (57)4.2 结果与讨论 (58)4.3 实验部分 (63)4.4 化合物的结构表征 (64)参考文献 (67)附I 部分化合物谱图 (70)附录II 硕士期间发表论文题录 (77)致 谢 (78)第一章 研究背景1.1 不对称合成的意义手性（chirality）一词源于希腊语，在多种学科中表示一种重要的对称特点。
【历届诺贝尔奖得主(十)】2001年化学奖
化学奖美国科学家威廉·诺尔斯、巴里·夏普莱斯、日本科学家野依良治因在“手性催化氢化反应”领域取得的成就，而共同获得诺贝尔化学奖。
威廉·诺尔斯威廉·诺尔斯（(KnowlesWs）于1917年生于美国。
1942年，他获得美国哥伦比亚大学博士学位。
1966年，威尔金森等人发现了可用于均相催化氢化的威尔金森催化剂---三（三苯基膦）氯化铑。
在此前后，霍勒等人先后发现了手性膦的制备方法。
在此基础上，1968年，当时在孟山都公司（圣路易斯）工作的诺尔斯用（-）-甲基正丙基苯基膦替代威尔金森催化剂中的三苯基膦，并以此为催化剂催化α-苯基丙烯酸，得到一种对映体过量15%的氢化产物。
虽然对映体过量相对于目前水平还较低，但在此方向上却是突破性的进展。
所获奖项2001年诺贝尔化学奖授予美国科学家威廉·诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里·夏普雷斯，以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩，三位化学奖获得者的发现则为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。
现在，像抗生素、消炎药和心脏病药物等，都是根据他们的研究成果制造出来的。
瑞典皇家科学院的新闻公报说，许多化合物的结构都是对映性的，好像人的左右手一样，这被称作手性。
而药物中也存在这种特性，在有些药物成份里只有一部分有治疗作用，而另一部分没有药效甚至有毒副作用。
这些药是消旋体，它的左旋与右旋共生在同一分子结构中。
在欧洲发生过妊娠妇女服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药，而导致大量胚胎畸形的"反应停"惨剧，使人们认识到将消旋体药物拆分的重要性。
2001年的化学奖得主就是在这方面做出了重要贡献。
他们使用一种对映体试剂或催化剂，把分子中没有作用的一部分剔除，只利用有效用的一部分，就像分开人的左右手一样，分开左旋和右旋体，再把有效的对映体作为新的药物，这称作不对称合成。
贡献诺尔斯的贡献是在1968年发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应，以获得具有所需特定镜像形态的手性分子。
2001年诺贝尔化学奖简介
图14 离子液体中的不对称氢化反应
பைடு நூலகம்
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烯烃的不对称环氧化反应
催化剂
环氧化反应
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• K-巴里-夏普雷斯 • (美国有机化学家)
• 来自美国加利福尼亚Scripps研究 学院。 • 1941年出生于美国宾西法尼亚州 费城。 • 1968年获斯坦福大学博士学位。 • 1990年起，任美国Scripps研究学 院化学教授。
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• 反应停（酞胺哌啶酮）
• 功能主治：为一种镇静剂，对 于各型麻风反应如发热、结节 红斑、神经痛、关节痛、淋巴 结肿大等，有一定疗效，对结 核样型的麻风反应疗效稍差。 • 据说它能在妊娠期控制精神紧 张，防止孕妇恶心，并且有安 眠作用。
• 这三位科学家的成就在于找到了有机 合成反应中的高效手性催化剂和
立体选择性反应的方法，可 以高效、方便地合成手性分 子的单一异构体。他们在发展不
对称催化反应方法的同时也促进了化 学工业和制药工业的进展，以满足人 们的健康需求。
• 不对称催化反应的产物是手性分子 • 手性是自然界的普遍特征。 • 构成自然界物质中的一些手性活性 分子虽然从原子组成来看是一
模一样，但其空间结构完全 不同，它们构成了实物和镜 像的关系，和人照镜子一样，也 可以比作左右手的关系，所以叫
手性分子。
• 在生命的产生和演变过程中，自然 界往往对一种手性有所偏爱，如自 然界存在的糖为D-构型，氨基酸为 L-构型，蛋白质和DNA的螺旋构象 又都是右旋的。所以，手性药物、 农药等化合物两个异构体表现
• 瑞典皇家科学院2001年10月10日宣 布，本年度诺贝尔化学奖授予三位 科学家，他们是:
sharpless不对称双羟基化反应
sharpless不对称双羟基化反应谢尔浦斯不对称双羟基化（Sharpless asymmetric dihydroxylation）反应首次由哈勃·谢尔浦·斯（K. Barry Sharpless）在2001年提出，被公认为中和不对称催化的一大突破，并在2001年荣获诺贝尔化学奖。
谢尔浦斯不对称双羟基化反应以马来酰胺为催化剂，将具有官能团双烯烃氧化成具有手性的双羟基官能团双烯烃，是生物合成中合成多种手性有机分子和抗生素的催化有机反应。
谢尔浦斯不对称双羟基化反应包括加氧剂选择性氧化反应、通过促进氧化反应而进行不对称羟基化，催化药物氧化进行可调节的不对称羟基化反应，以及还原反应实现手性高选择性的不对称羟基化反应等。
早期的谢尔浦斯不对称双羟基化反应的研究着重于马来酰胺的制备工艺及其究竟是何种形态的问题，但是由于催化剂具有较强的质子供体能力，使得马来酰胺催化剂不受酸或碱条件变化的影响，发展成为催化不对称有机氧化反应的理想结构。
如今，谢尔浦斯不对称双羟基化反应已经成为生物合成中不可或缺的重要反应，在医药合成以及金属有机化学领域也有着广泛的应用。
近年来，谢尔浦斯不对称双羟基化反应的研究也取得了突破性进展，包括新型的谢尔浦斯不对称双羟基化反应、底物诱导的不对称羟基化反应等。
谢尔浦斯不对称双羟基化反应在不断被科研人员发掘其实质之后，也极大地促进了药物合成及其它有机反应的不对称催化机理的发展。
谢尔浦斯不对称双羟基化反应是一类较新的现代不对称催化有机反应，拥有容易操作、高效率及高选择性等优点，已成为一项科学上普遍重视的研究领域。
以谢尔浦斯不对称双羟基化反应为基础的合成策略不仅提供了新的合成选择，而且可以迅速为对特定有机分子的合成提供解决方案，从而发挥出谢尔浦斯不对称双羟基化反应在药物合成和药物研发以及其他临床应用中的重要作用。