手性和不对称催化问题研究毕业论文
有机化学中的手性催化剂应用于不对称合成
有机化学中的手性催化剂应用于不对称合成手性催化剂是有机合成中一种重要的工具，它们能够有效地促进不对称合成反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性化合物在药物、农药、香料等领域具有广泛的应用价值，因此手性催化剂的研究和应用一直备受关注。
手性催化剂的研究可以追溯到20世纪初，当时的研究主要集中在金属有机化合物的催化反应上。
然而，随着有机合成的发展和对手性化合物需求的增加，研究者们开始寻找新的手性催化剂，并发现了许多有效的有机催化剂。
不对称合成是有机合成中的一种重要反应类型，它能够合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂在不对称合成中起到了至关重要的作用。
它们能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂的应用范围非常广泛。
例如，铂族金属配合物是一类常用的手性催化剂。
它们能够催化氢化、氢甲酰化、氢化醛等反应，合成出具有高立体选择性的手性醇、醛等化合物。
此外，手性有机分子也被广泛应用于不对称合成中。
例如，手性配体能够与金属形成配位键，催化不对称氢化、不对称氧化等反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性催化剂的应用还可以拓展到不对称催化反应中。
不对称催化是一种能够合成具有高立体选择性的手性化合物的重要手段。
手性催化剂能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而合成出具有高立体选择性的手性化合物。
不对称催化反应广泛应用于有机合成中，例如，不对称氢化、不对称氧化、不对称亲核取代等反应。
手性催化剂的应用还可以拓展到不对称合成中的其他领域。
例如，手性催化剂可以应用于合成手性药物。
手性药物具有高立体选择性，能够更好地与生物体相互作用，因此具有更好的药效和更低的副作用。
手性催化剂能够选择性地合成出具有高立体选择性的手性药物，从而提高药物的疗效。
手性催化剂的应用在有机化学中具有重要的意义。
它们能够有效地促进不对称合成反应，合成出具有高立体选择性的手性化合物。
手性化合物在药物、农药、香料等领域具有广泛的应用价值。
有机合成中的不对称催化反应研究
有机合成中的不对称催化反应研究不对称催化反应是有机合成领域中一项重要的研究内容，它可以用来合成具有手性的化合物。
近年来，不对称催化反应的研究取得了显著的进展，成为有机化学中不可忽视的一部分。
本文将探讨不对称催化反应的原理和应用，以及目前的研究热点。
一、不对称催化反应的原理不对称催化反应是在催化剂的作用下，由手性试剂参与反应，生成手性产物的化学反应。
手性催化剂是引起手性诱导的关键因素，它们可以选择性地催化一个手性基团与官能团之间的反应，从而控制产物的手性。
目前常用的催化剂包括金属配合物、酶类、有机催化剂等。
手性催化反应的实质是通过手性催化剂的选择性诱导，使得反应底物只与特定手性的活性位点发生作用，从而选择性地生成手性产物。
二、不对称催化反应的应用1. 药物合成不对称催化反应在药物合成领域中具有重要的应用价值。
由于手性分子对于药物的活性和副作用具有重要影响，因此制备手性药物成为了一个重要的课题。
不对称催化反应可以高效地合成手性分子，从而为药物合成提供了重要的途径。
2. 化学合成不对称催化反应在有机化学中也得到广泛应用。
它可以有效地构建手性中心，合成手性杂环、手性酮、手性醇等化合物。
这些化合物在化学领域中具有广泛的应用，例如合成液晶材料、功能材料等。
三、不对称催化反应的研究热点1. 新型催化剂的设计与合成随着对不对称催化反应的需求不断增加，研究人员致力于开发新型高效的手性催化剂。
设计和合成新型催化剂是不对称催化反应研究的一个重要方向。
研究人员通过合理设计催化剂结构，调控其立体化学和反应活性，以提高反应的催化效率和产物的选择性。
2. 机理研究对不对称催化反应机理的研究可以帮助人们更好地理解反应过程和作用机制。
通过探索催化剂与底物之间的相互作用，人们可以了解催化剂的催化机理，并为优化反应条件提供理论指导。
3. 应用拓展寻找新的反应类型和应用领域是不对称催化反应研究的一个重要方向。
目前，研究人员正在努力开发新的催化反应体系，用于合成更加复杂和多样化的手性化合物，并拓展其在药物合成、材料科学等领域的应用。
不对称有机催化构筑手性γ-丁内酯
不对称有机催化构筑手性γ-丁内酯丁内酯结构单元存在于多种天然产物骨架中,同时也是生物活性分子中一类普遍而又重要的骨架,因此丁内酯的构筑一直是有机方法学和合成化学的重要课题。
在很多生物活性分子中,其生物活性与丁内酯的取代基和绝对构型都有着密切的关系,如何构筑手性的不同取代的丁内酯骨架,就有着非常重要的研究意义。
继酶催化和金属不对称催化之后,有机不对称催化在近十年来迅速崛起和发展,已经成为当前最热门的研究领域之一。
有机催化已不只是简单的测试反应和底物扩展；越来越多的化学工作者尝试将有机催化应用于有机合成中。
然而,在构筑手性丁内酯方面,不管是直接利用丁内酯反应还是间接构筑手性丁内酯骨架的报道都比较少,而利用有机催化构筑手性丁内酯的方法则更为鲜见。
本论文作者尝试利用不同的有机催化方法,构筑多取代的手性γ-丁内酯骨架。
在第三章中,作者利用不对称金鸡纳硫脲催化剂,实现了2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称的插烯Mukaiyama Aldol反应,一步构筑两个手性中心,生成羟基取代的手性丁内酯骨架,同时探讨了不同添加剂和取代基对反应的影响。
这是首次利用有机双氢键催化剂实现的2-三甲基硅氧呋喃和芳香醛的不对称插烯Mukaiyama Aldol反应。
在温和条件下,该反应可以得到较高的产率(90%)、较好的区域选择性(9/1)和高的立体选择性(91%ee)。
利用此方法可构筑一系列不同取代的手性γ-丁内酯衍生物。
在第四章中,作者尝试了利用有机催化的Mannich和Michael反应构筑丁内酯衍生物,并尝试解决之前存在的一些底物限制性问题,虽然没有得到满意的结果,但其中的思路可供参考借鉴。
在第五章中,作者改变思路,不再使用价格较高的2-三甲基硅氧呋喃,而使用更加简单便宜的原料,并利用有机催化“一锅法”反应,构筑手性丁内酯骨架。
作者以丙酮酸酯和硝基烯烃为原料,利用手性环己二胺衍生的双官能硫脲催化剂,催化发生了一锅的Aldol-Lactonization-Michael反应,生成具有两个手性中心的丁内酯衍生物,其中有一个季碳手性中心。
手性配体的设计与不对称催化应用研究
手性配体的设计与不对称催化应用研究手性配体是有机合成中重要的工具之一，具有广泛的应用领域。
它们可以在不对称催化反应中作为催化剂，实现对手性产物的高立体选择性合成。
在有机化学领域，手性合成是一项具有挑战性和重要性的工作。
手性配体的设计与合成是该领域的关键课题之一。
手性配体的设计是在合成有机化合物中实现手性识别的关键先导步骤。
通过合理的设计和调整手性中心、配体骨架和功能团，可以有效地控制目标化合物的立体结构和反应活性。
近年来，许多具有高反应活性和立体选择性的手性配体被开发出来，并成功地应用于不对称催化反应。
在不对称合成中，金属配合物是常用的手性催化剂。
配体的选择直接影响催化反应的效率和产物的立体选择性。
常用的手性配体包括膦配体、氨基醇类配体和二腈类配体等。
这些配体具有不同的结构和功能，可以通过配体修饰和结构优化来实现对产物立体选择性的控制。
例如，磷配体是最常用的手性配体之一，广泛应用于羰基化合物的不对称氢化、烯烃的不对称还原、芳香化合物的不对称氢化等反应中。
通过合理设计和合成不同的磷配体结构，可以实现对目标产物的高立体选择性催化合成。
此外，还有许多其他的手性配体如硰胺配体、亚胺配体等也被广泛应用于不对称合成中。
手性配体的设计和合成不仅限于有机合成中，还广泛应用于药物研发和材料科学领域。
例如，手性配体在药物合成中可以控制药物分子的立体结构，从而调节药物的药效和生物利用度。
在胃肠道消化酶催化剂设计中，手性配体也起到了重要作用。
此外，手性配体还可以用于金属有机化学和超分子化学等领域。
随着化学合成方法的不断发展，手性配体的设计和合成也面临着新的挑战。
如何实现高立体选择性和高效催化反应是当前的研究方向之一。
同时，发展可重复使用的手性配体和探索新的手性识别方式也是未来的重点。
此外，与手性配体相关的理论和计算化学也是不对称催化研究中重要的补充。
总的来说，手性配体的设计与合成是实现有机合成中手性识别和不对称催化的重要一环。
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化论文素材
有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化论文素材有机合成中的不对称催化反应机理解析与优化在有机合成领域中，不对称催化反应是一项重要的研究领域。
通过引入手性配体，不对称催化反应能够有效地合成手性化合物，这对于药物合成、生命有机化学和天然产物合成等领域具有重要的意义。
本文将对不对称催化反应的机理进行解析并探讨优化的方法，以期为有机合成的发展提供一定的理论依据和实践指导。
一、不对称催化反应的基础理论不对称催化反应是通过手性催化剂引发的化学反应，其中催化剂能够选择性地催化反应的一个立体异构体，从而使得产物具有手性。
手性催化剂通常包括手性配体和金属离子两部分，手性配体与金属离子形成配位化合物，并与底物发生反应，通过过渡态中的高度不对称性，实现对产物手性的选择性控制。
不对称催化反应的基础原理有两个关键点：立体选择性和反应速率。
立体选择性是不对称催化反应的核心特点之一。
手性催化剂通过手性配体的选择，使得反应过程中形成的过渡态具有高度的不对称性，从而选择性地生成手性产物。
而对于非手性催化剂，则很难实现这种手性选择性。
反应速率是不对称催化反应的另一个重要考虑因素。
手性催化剂能够降低反应活化能，提高催化反应速率。
与非手性催化剂相比，手性催化剂能够在反应过程中形成稳定的中间体，从而降低反应能垒，加速反应进行。
二、不对称催化反应的机理解析不对称催化反应的机理解析是实现反应优化的基础。
通过探究反应速率、立体选择性和催化剂结构之间的关系，可以揭示反应中的分子间相互作用和转化过程，为探索更高效的催化剂和反应条件提供指导。
以一个典型的不对称催化反应为例，以不对称氢化为催化反应，催化剂为铑配位催化剂。
其机理如下：1. 底物与手性配体在铑金属离子的配位下形成配位化合物；2. 氢气与配位化合物发生反应，形成氢化中间体；3. 氢化中间体再次与底物反应，形成手性产物。
通过对不对称催化反应机理的解析，可以进一步探究反应过程中的关键步骤和限制因素，为优化催化体系和反应条件提供理论依据。
非对称催化和手性合成的研究和应用
非对称催化和手性合成的研究和应用非对称催化是一种重要的有机合成方法，它是将不对称催化剂加入反应体系中，促使反应发生的一种方法。
通俗地说，非对称催化即是用左右手不同的手套去操作手动工具。
非对称催化技术因其高效、高选择性和环保，已成为现代有机合成化学中最重要的研究领域之一。
而在非对称催化的基础上，手性合成技术的发展依 then迅速，取得了优异的成就。
一、非对称催化的发展历程非对称催化起源于20世纪60年代，当时的美国化学家基斯威特（William S. Knowles）和日本化学家野依良治（Ryoji Noyori）分别发现了镍质催化剂和银催化剂对于烯烃和酮化合物的不对称催化反应。
这一发现为非对称催化技术的发展奠定了基础。
1987年，野依良治等人发现了不对称催化剂的高催化效率，推动了非对称催化技术的广泛应用。
近年来，随着合成技术的不断发展，非对称催化技术的研究越来越深入，已广泛应用于药物合成、材料科学、化学生物学及两性荧光探针化学等领域。
二、非对称催化的基本原理非对称催化技术的关键在于催化剂的立体化学性质。
通常，催化剂由两部分组成，即基团和配体，配体的成分决定催化剂的立体化学性质。
在不对称催化中，立体异构体对于反应过程的速率和化学选择性均有显著的影响。
因此，在反应中只有对于立体异构体易于选择的某个立体异构体才能催化反应剩，称之为手性催化剂。
非对称催化的另一个重要原理是立体失活。
在反应中，由于反应物吸附到催化剂的某一面上，导致反应物只能在这一侧发生反应，从而使反应物在催化剂表面发生立体失活。
三、手性合成的发展历史手性合成是无机化合物、有机分子和生物体中重要的发展方向之一。
在手性化合物的制备中，非对称催化反应是最重要的手法之一，它与混合酸催化、酶催化等手法相得益彰，在应用上常常可以相互补充。
通过不断探索、发展和改进，科学家们开发出了多种具有各种不同选择性和高效的催化剂，手性合成技术得到迅速发展。
这个领域的里程碑是加那利群岛的诺贝尔化学家莫里斯·威廉森（Morris William Williamson）和埃德蒙·希哈德（Edmund H. Hirst）发现了化学反应的对称性质，从而引领了手性合成技术的发展。
神奇的手性现象与不对称催化
神奇的手性现象与不对称催化不知道大家有没有注意到生活中的一个有趣现象，就是无论你怎么摆姿势，都无法将自己的左手和右手重合。
而当你拿一面镜子时就会发现，左手在镜子里的像刚好跟你的右手重合。
我们把这种有趣的现象就叫做手性，即一个物体不能跟自己的镜像重合，我们就说这个物体具有手性。
在自然界中手性现象广泛存在。
例如喇叭花的缠绕方向是手性的，把右旋的喇叭花强行左旋缠绕，它也会自动恢复右旋；动物中的海螺同样是右旋世家，出现左旋海螺的概率是百万分之一；同样，组成我们生命体基本单位的氨基酸同样具有手性，除了极少数生物体内存在右旋氨基酸外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸；另外供给人体能量的葡萄糖都是右旋的，绝大多数生物遗传的物质基础DNA也是以右旋方式相互缠绕成的双螺旋结构等等许多例子，由此可见手性是许多物体的一项重要特点。
在化学领域中，手性现象同样广泛存在，而有机分子的手性通常是由不对称碳引起的。
在一个有机分子中，碳原子通过共价键能与四个其它原子或基团相连。
当相连的四个原子或基团互不相同时，就会产生手性，我们称该有机分子为手性分子。
两个互为镜像的手性分子构成一对对映异构体。
互为对映异构体两个手性分子在原子组成上完全一致，许多宏观物理性质如熔点、沸点、溶解性等，甚至许多微观化学反应性能也完全相同。
我们通常是通过手性分子的光学特征对其识别。
例如，如果手性分子所配成的溶液能使平面偏振光按顺时针方向旋转，我们称这个对映体为右旋体，记作（+）或者D；相反能使平面偏振光按逆时针方向旋转的对映体，称之为左旋体，记作（-）或者L。
当等量的对映体分子混合在一起时，不会引起平面偏振光的旋转，我们称之为外消旋体。
手性分子的右旋体和左旋体在生物体内的生理生化性质有时差不多，有时却差别极大。
上世纪60年代前后，很多妊娠妇女通过服用沙利度胺（Thalidomide，反应停）来镇痛和止咳，治疗效果很好。
但是随即而来的是，不少妇女生下的婴儿都是短肢畸形的怪胎。
有机合成中的不对称催化反应研究
有机合成中的不对称催化反应研究不对称催化反应是有机合成领域中的重要研究方向。
通过引入手性配体和手性催化剂，可以有效实现对立体化学的控制，合成具有高立体选择性的有机分子。
本文将探讨不对称催化反应的原理、发展历程以及应用前景。
不对称催化反应的原理主要基于手性诱导和手性传递的概念。
手性诱导是指通过手性配体与催化剂中心的配位作用来调控反应中的立体选择性。
手性传递则是指手性配体与催化剂中心之间的手性信息在反应中被传递给底物，从而得到手性产物。
这些概念为不对称催化反应的设计和优化提供了重要的理论基础。
不对称催化反应的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
当时的研究主要集中在手性金属配合物的合成以及其在不对称合成中的应用。
到了20世纪80年代以后，研究重点逐渐转向了手性配体的设计和合成。
随着催化剂的不断改进和反应条件的优化，各类不对称催化反应的反应类型和底物范围也得到了大幅度拓展。
目前，不对称催化反应在有机合成中已经成为一种非常有效的合成手段。
其具有高度的立体选择性和反应效率，对于合成具有生物活性的分子具有重要的意义。
其中包括不对称氢化反应、不对称羟酰胺合成、不对称亲核取代反应等。
这些反应在药物合成、天然产物合成以及功能分子合成等领域都起到了重要的作用。
不对称催化反应的研究仍然面临许多挑战和难题。
一方面，手性配体的设计和合成需要对分子结构和手性诱导效应有深入的理解。
另一方面，不对称催化反应的机理和反应条件的优化也需要更细致的研究。
此外，还需要开发新的手性催化剂，以满足合成复杂手性化合物的需求。
总结起来，不对称催化反应作为有机合成领域的重要研究方向，已经取得了重要的进展。
通过引入手性配体和手性催化剂，可以实现对立体化学的高度控制，合成具有高立体选择性的有机分子。
随着研究的不断深入，不对称催化反应将在有机合成中发挥越来越重要的作用，为合成药物、天然产物和功能分子等提供高效可持续的合成途径。
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手性和不对称催化问题研究毕业论文第一章文献综述1.1引言1.1.1手性和不对称催化手性chirality是指某些物质分子与其镜像虽然像左手、右手一样相似，但是不能重叠的特征。
手性化合物在医药、食品、农药、香料、材料科学等领域中有着重要应用。
生物体的重要分子(如DNA、蛋白质等)都是有手性的，体酶催化的反应都是立体专一性反应。
而不同对映体的药物分子，有可能药效功能也不一样，例如左旋吗啡有明显的镇痛药效，右旋吗啡却没有；奥沙西泮右旋体的活性和毒性比左旋体强；右旋佐匹克隆药效好，左旋佐匹克隆则毒副作用相对较强[1]；左旋的（S）-奥美拉唑比消旋体具有更好的临床治疗效果等等[2]。
因而，1992年3月美国FDA颁布的手性药物指导原则，含手性因素的化学药物必须被说明两个对映体在体的不同生理活性、药理作用、代谢过程和药物动力学情况[3]。
因此，手性对于自然界和人类具有十分重要的意义[4]。
不对称催化(asymmetric catalysis)是利用手性催化剂催化化学反应，使非手性的底物分子生成手性化合物的方法。
不对称合成尤其是不对称催化合成已毫无疑义地成为现今获得手性化合物最重要的途径。
因此，2001的诺贝尔奖授予了不对称催化技术的开发与应用[5]。
1.1.2有机小分子催化剂德国化学家Langenback于1932年提出了“organocatalys t”的概念[6]。
不对称有机催化(asymmetric organocatalysis)是指通过加入不含金属的亚化学计量的有机化合物来催化不对称化学反应的进行[7]。
与金属有机催化剂不同，有机小分子催化剂是一类不含金属离子或金属离子不参与催化循环的有机化合物，分子中一般含有氮、磷等富电子中心或氨基、羟基等活性官能团，能与反应物通过化学键、氢键、静电或德华力等作用形成活化中间体或过渡态[8-11]，同时利用本身的结构因素来控制产物的立体选择性。
早在1904年，Marckwald[12]等报道了首例有机小分子催化的不对称反应，即用番木鳖碱不对称催化的丙二酸脱羧，得到了具有10%ee值的产物。
虽然有机分子很早就被用来作催化剂，但是不对称有机小分子催化在最近十年才不断发展起来并引起人们的关注。
手性过渡金属催化剂催化价格昂贵，易产生污染，催化剂难回收，稳定性差。
相比于金属催化剂，有机小分子催化剂具有容易制备、反应条件温和、稳定性好等优点。
不对称有机小分子催化剂的研究发展已成为当代有机化学中最有挑战性和研究价值的领域之一[13-15]。
最近几年发展了很多有机小分子催化剂，包括脯氨酸及其衍生物、其它氨基酸和短肽、金鸡纳生物碱、联萘类化合物、卡宾以及TADDOL衍生物等[16-23]。
可以催化不对称羟醛缩合反应、不对称Mannich反应、不对称Diels-Alder反应及不对称Michael反应等许多不同的反应[16-19]。
其中金鸡纳生物碱及其衍生物具有特殊的刚性结构以及不对称氨基醇边链，是生物碱不对称有机催化剂中的典型代表，是多功能的的有机催化剂，在不对称合成领域，尤其是作为有机小分子催化剂，表现出了良好的催化效果[24-25]。
1.2 金鸡纳生物碱有机催化的不对称Michael反应Michael加成反应是最重要的的构建碳-碳键的途径之一。
通过Michael反应能合成多种官能团化的碳骨架[26-27]，在药物合成化学和有机化学中具有重要意义。
近年来，有机催化的不对称Michael加成，尤其是金鸡纳生物碱及其衍生物催化的不对称Michael加成反应的催化效率、底物围和应用都有了较大进展[23-25, 27]。
早期以金鸡纳生物碱作为手性有机催化剂的反应被报道以后[28-30]，它们在有机合成化学中的有机催化作用并未得到了广泛关注。
Wynberg和Helder[31-33]在一些β-酮酯对甲基乙烯基酮的加成反应中使用了奎宁作为催化剂，然而反应的对映选择性未经测定。
而2000年，List和MacMillan的文章报道以后[16,34]，有机催化作为催化领域的分支才开始复兴，由此也引起了研究金鸡纳生物碱类有机催化剂的高潮。
经过发展，金鸡纳生物碱及其衍生物已经被认为是不对称Michael反应中高效率的双功能有机催化剂[35]。
除了可以得到优异的化学产率和对映选择性外，其作为无金属催化反应，在实际操作中具有众多优点：例如温和的反应条件、不对空气和水分敏感等等。
金鸡纳生物碱类化合物含有通过C-9立体中心连接起来的一个喹啉结构和一个取代的奎宁环。
四种天然金鸡纳生物碱都包含5个手性中心，奎宁(1)和奎尼啶(2)，或者辛可尼啶(3)和辛可宁(4)的差向异构体，差别仅在于C-8和C-9位构型的不同(图 1.1)。
1 R= OMe, quinine(QN) 3 R= H, cinchonidine(CD)2 R= OMe, quinidine(QD) 4 R= H, cinchonine(CN)图 1.1奎宁(1)和奎尼啶(2)，或者辛可尼啶(3)和辛可宁(4)由于它们具有多个手性中心、独特的构型构象、亲水性基团和电子效应等精细结构特征，使得它们在不对称有机催化的应用中具有广阔的前景。
不对称有机催化的活性位点主要位于这些分子的N-C(8)-C(9)-O部位上[36](图 1.2)。
因此，金鸡纳生物碱骨架化合物被公认为现今最具优势结构的有机小分子催化剂之一，可以有效地以高立体选择性地催化许多类型的不对称有机反应。
NRHO NR= OMe;H;OHH-Bond donor or acid ; Metal coordination1) Metal binding ability 2) Hydrogen acceptor 3) Nucleophilic catalyst 4) N-Alkylation: chiral PTC图 1.21.2.1. 天然金鸡纳生物碱及其醚、酯衍生物天然金鸡纳生物碱是Pelletier 和Caventou 首次从金鸡纳树皮中分离得到的。
此类天然产物包括奎宁、奎尼啶、辛可宁、辛可尼啶、二氢奎宁和二氢奎尼啶等。
由于每年大约可有700吨金鸡纳生物碱从金鸡纳树提取得到，并有一半用于食品医药工业，因此人们容易获得此类生物碱。
含有6’-羟基喹啉环的Cuperine 等金鸡纳生物碱容易从奎宁和奎尼啶脱去甲基而分别获得。
天然金鸡纳生物碱已经作为手性有机催化剂广泛地用于不对称合成，尤其对于不对称Michael 加成反应的研究和应用。
1.2.1.1 α,β-不饱和羰基化合物的Michael 加成α,β-不饱和羰基化合物包括α,β-不饱和酮、α,β-不饱和醛、β,γ-不饱和γ-酮酯、α-取代的α-氰基酸酯等等。
Wynberg 及其合作者的研究结果首次表明，Michael 反应中使用的天然金鸡纳生物碱如奎宁等可以作为同时活化亲核试剂和亲电试剂的双功能有机催化剂，反应有87%的产率和76%的ee 值[30](图 1.3)。
CO 2CH 3H COCH 3O87% yield; 76% ee图 1.3含有6’-OH的金鸡纳生物碱Cupreidine(5, CPD)、Cupreine(6, CPN)及其衍生物也可以作为双功能有机催化剂，利用酚羟基和奎宁环来组织和稳定对映选择性的1,4-加成的过渡态组装体，并促进Michael反应的反应速率和对映选择性。
Deng等[37]采用PHNCPD(7)、PHNCPN(8)、BnCPD(9)和9位4-氯-2,5-二苯基嘧啶衍生的金鸡纳生物碱10作为双功能有机催化剂，发展了一种高效的羰基化合物Michael供体和α,β-不饱和醛（丙烯醛和β-取代的α,β-不饱和醛）的对映选择性Michael加成方法(图 1.4)。
在以二氯甲烷为溶剂，10mol%催化剂下，α-取代的环状和链状的β-酮酯和γ-酮酯可以达到97-100%的产率，90-99%的ee值，18:1-25:1的dr值；而在催化α-芳基取代的α-氰基乙酸乙酯时，催化剂用量可降低至0.1mol%，产率和ee值仍然保持较高的水平(-50℃，98-100%的产率，80-95%的ee值)。
91012 5611图 1.5 一些高效的天然金鸡纳生物碱及其醚衍生物生物碱1和2在1,3-二羰基化合物对马来酰亚胺的不对称Michael加成中是高效的双功能有机催化剂。
Bartoli等[38]用10-20mol%的1或2，在-60o C至室温的二氯甲烷中，反应24-48h ，得到52-99%的产率，77:23->98:2的d.r.值，82-98%的ee 值。
这是现阶段利用商业化的化合物前体来构建具有两个相邻立体中心的高官能团化化合物的高选择性的方法(图 1.6)。
N OOBn R 1R 3O O R 2N OOBnR 1R 3OO R2+CH 2Cl 2R 1,R 3 = Alkyl, Aryl, O-Alkyl R 2 = Alkyl, Bn52-99% yield 77:23->98:2 d.r.82-98% ee1.2.1.2 硝基烯烃化合物的Michael 加成.硝基烯类化合物Michael加成具有容易得到、高反应活性、合成价值高等特点，硝基官能团具有从适当设计的催化剂系统中接受氢键的能力，吸引了一大批研究者应用硝基烷烃来研究有机催化反应和有机催化剂的设计[40-42]。
丙二酸酯对硝基烯烃的对映选择性加成是合成上重要的C-C键形成的反应。
RNO2 5 (0.2 mmol)MeOOC COOMeRNO2 THF (0.2 ml), -20℃36-108 h5 or6 (10 mol%)CH2(CO2Me)2 (3.0 equiv.)R = Ph, substr. Ph, napthyl, thienyl, furyl, pyridinyl pentyl, tBu, cyclohexyl 71-99 (80-99)% yield 94-98 (91-96)% ee图 1.8 丙二酸二甲酯对硝基烯烃的加成Deng等[43]报道了第一例成功地使用金鸡纳生物碱(5和6)及其衍生物为催化剂的高对映选择性的丙二酸酯和β-酮酯对芳基、杂芳基、烷基硝基烯烃的Michael反应。
在-20℃下，于THF中，在5或6的存在下，在以前研究中相对有挑战性的含有烷基和杂环芳基的硝基烯烃和丙二酸二甲酯的反应中得到高的产率和对映选择性(88-99%产率，92-98%ee值，图 1.8)。
同时首次达到了丙二酸酯对具有立体位阻的γ-支链硝基烯烃的高对映选择性的加成。
通过对多种金鸡纳生物碱催化的丙二酸二甲酯或丙二酸二乙酯对硝基烯烃的加成的研究发现，含6-羟基喹啉环的金鸡纳生物碱(5和6)比含6-甲氧基喹啉环的金鸡纳生物碱具有更高的对映选择性和更快的反应速率。