关于不对称合成反应第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日8.1概述◆不对称合成(asymmetricsynthesis)反应是近20年来有机合成化学中发展最为迅速也是最有成就的研究领域之一。◆泛指:反应中由于手性反应物、试剂、催化剂以及物理因素(如偏振光)等造成的手性环境,使得反应物的手性部位在反应前、后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。第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日◆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。(+)-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8.1.1不对称合成反应的意义因此，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。第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日◆常规方法合成不对称化合物时，由于两种构型形成机会均等，得到的产物是外消旋体；为了得到其中有生理活性的异构体，需要采用繁杂的方法对外消旋体进行拆分。即使拆分效率很高，也有50%的产物被废弃。◆含有个手性中心的分子最多存在2个立体异构体，合成过程中如果不进行立体控制，即使单步收率为100%，实际有效产率只有50%，经过多步反应，总收率急剧降低。◆安全应用；资源节约；环境友好；低碳经济；企业效益。第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日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。羰基的还原具有很高的立体选择性。第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日◆利用大位阻的Lewis酸形成额外的空间因素可促进反应选择性发生转变，是一种新尝试。第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日◆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，若两顺反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，而另一异构体从立体化学上则进行反式加成，结果得到相同立体构型的产物，这是非立体专一性反应。第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日例如：溴对2-丁烯的加成为反式加成，反-2-丁烯与顺-2-丁烯得到的加成产物不同，反应具有立体专一性。内消旋体外消旋体第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日例如：消去反应、取代反应中同样存在立体专一性反应。RSRS第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日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(percentenantiomericexcess,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、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%)第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日通常情况下,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(percentopticalpurity,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