的合成及其不对称催化氢化性能研究

广西师范大学

硕士学位论文

含NH官能团Ni(Ⅱ)配合物的合成及其不对称催化氢化性能研究

姓名：张玉贞

申请学位级别：硕士

专业：无机化学

指导教师：陈自卢;梁福沛

20070501

含NH官能团Ni(Ⅱ)配合物的合成及其不对称催化氢化性能研究

中文摘要

2004级无机化学研究生：张玉贞指导教师：陈自卢博士

梁福沛教授

以过渡金属配合物为催化剂催化氢化羰基化合物是近几十年来比较活跃的一个课题。特别是从上世纪90年代以来，对于后过渡金属（如Rh、Ru、Ir）含NH官能团配合物的催化研究更是取得了突破性进步。日本Noyori因在此方面的卓越成就而荣获2001年诺贝尔化学奖。

含NH官能团配合物的催化研究目前主要集中在贵金属（如Rh、Ru、Ir）。而对于3d 金属NH官能团配合物的催化性能研究还非常罕见。本论文合成了一系列Ni(Ⅱ)的NH官能团配合物，对其结构进行了表征，并且选取其中6种配合物检测其催化性能。

1．NiCl2与配体乙二胺（en）、邻苯二胺（opda）和N, N, N’, N’-四甲基乙二胺（tmen）反应得到了三种新配合物：[Ni(en)(2,2′-bipy)(H2O)2]Cl2（1）, [Ni(en)(H2O)2(tmen)]Cl2·2H2O （2）, [Ni(opda)(Phen)Cl2]· CH3OH（3）。配合物（1）属单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为：a = 14.132(5) ?, b = 8.371(3) ?, c = 15.454(6) ?, β = 115.734(5)°；配合物（2）属正交晶系，P bcn空间群，晶胞参数为：a = 15.005(4) ?, b = 9.591(3) ?, c = 12.505(3) ?；配合物（3）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数分别为：a = 13.898(4) ?, b = 18.246(5) ?, c = 10.015(3) ?, β = 126.313(3) °。

2．NiCl2与环己烷乙二胺（dach）和（R, R）-1、2-二苯基乙二胺[(R, R)-dpen] 反应得到了六个新配合物：[Ni(dach)(tmen)(H2O)2]Cl2·2H2O（5），[Ni(dach)(2,2′-bipy)2(Cl)2]·2H2O （6），[Ni2((R, R)-dpen)4(H2O)2Cl2]Cl2·CH3CH2OCH3（8），[Ni((R, R)-dpen)(phen)(CH3OH)2]Cl2（9），[Ni2(dach)2(phen)2 (Cl)2(H2O)2]Cl2（10）, [Ni((R,R)-dpen)(tmen)(H2O)2]Cl2（11）。配合物（5）属正交晶系，I ba2空间群，晶胞参数为：a = 14.160(2) ?, b = 9.8435(14) ?, c = 15.221(2) ?；配合物（6）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为：a = 15.270(15) ?, b =17.732(17) ?, c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°。配合物（8）属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数为：a = 19.738(7) ?, b =10.439(8) ?, c = 16.418(12) ?, α =105.044(11)°，β = 98.591(10)°，γ =90.003(11) °。配合物（9）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为：a = 15.270(15) ?, b = 17.732(17) ?, c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°，配合物（10）属单斜晶系，P21/n空间群，晶胞参数为：a =12.378(3) ?, b = 13.836(3) ?, c = 21.279(5) ?, β = 101.273(3)°。配合物（11）属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数为：a = 9.017(3) ?, b =11.690(4) ?, c = 13.095(5) ?, α = 77.431(4)°，β = 89.984(4) °，γ =69.298(5)°。

3． NiCl2与配体1，8-萘二胺(dant)反应得到配合物 [Ni2(dant)4(DMF)2Cl2]Cl2·3H2O （12），同N, N, N’, N’-四乙基乙二胺反应得到二乙酰基亚胺(datm)的配合物 [Ni(datm)2]（14）。另外MnCl2同邻啡罗啉和乙二胺反应，得到一个有机超分子（13）[phen2(en)]n。其中配合物（12）和（14）同属单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数分别为（12）：a = 15.0758(10) ?, b = 22.7726(15) ?, c = 16.3817(11)?, β = 113.3880(10)°；（14）：a = 8.822(2) ?, b = 11.832(3) ?, c = 15.635(3) ?, β= 119.190(3)°。有机超分子（13）属三方晶系，P1空间群，晶胞参数为：a = 7.6518(8) ?, b = 9.8985(10) ?, c = 10.6525(11) ?,α = 69.492(2)°, β = 70.416(2)°, γ= 80.602(2)°。

4．选取配合物（3）、（4）、（8）、（9）、（12）与（15）（其中配合物15为已报道配合物）为催化剂检验其不对称催化氢化效果。本论文利用这些配合物做催化剂，分别以三种不同的氢源进行催化氢化测试：一、以氢气为氢源的催化离子氢化；二、以异丙醇为氢源的氢转移氢化；三、以甲酸-三乙胺为氢源的氢转移氢化。反应产物通过气相色谱检验。结果表明：这几种配合物对苯乙酮的催化离子氢化效果比较明显，其中配合物（12）在KOH 条件下催化底物苯乙酮的转化率达到72.1%。而对于以异丙醇和甲酸-三乙胺为氢源的氢转移氢化催化效果较差，转化率几乎为零。

关键词：不对称催化、Ni（Ⅱ）配合物、晶体结构、NH官能团、二胺配体

Synthesis of Nickel Complexes Containing NH Functionality and their Appication in Asymmetric Catalysis

Abstract

Postgraduate: Yu-Zhen Zhang Supervisors: Dr. Zi-Lu Chen

Prof.Fu-Pei Liang

In recent decades, asymmetric catalysis of unsaturated compounds containing carbonyl group has attracted much attention. Especially since 1990s, the study on asymmetric catalysis using late transition metal (Rh, Ru, Ir) complexes containing NH functionality has made a rapid progress. Noyori won the Nobel Prize in 2001 for his excellent study on asymmetric catalysis.

In the reported studies about asymmetric catalysis using transition metal complexes containing NH functionality as catalysts are mainly concentrated on expensive metals, such as Rh、Ru、Ir. Much less studies were made on 3d transition metals. Our aim in this work is to use the much cheaper metal Ni as the metal center to synthesize the similar catalysts contaning NH functionalities and to investigate their catalytic hydrogenation of ketones. In this thesis, we have managed to synthesize a series of nickel complexes, and six among of them were selected to study the catalysis of hydrogenation of ketones.

1. The reactions of NiCl2 with ethylenediamine (en), o-phenylene diamine (opda), or N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine (tmen) gave [Ni(en)(2,2′-bipy)(H2O)2]Cl2(1), [Ni(en)(H2O)2(tmen)]Cl2·2H2O (2) and[Ni(opda)(Phen)Cl2]CH3OH (3), respectively. Complex 1 crystallizes in the monoclinic space group P21/c with a = 14.132(5) ?, b = 8.371(3) ?, c = 15.454(6) ?, β = 115.734(5)°. Complex 2 crystallizes in the Orthorhombic space group P bcn with a = 15.005(4) ?, b = 9.591(3) ?, c = 1

2.505(3) ?. Complex 3 crystallizes in the monoclinic space group C2/c with a = 1

3.898(4) ?, b = 18.246(5) ?, c = 10.015(3) ?, β = 126.313(3) °.

2. The reactions using NiCl2 and diaminocyclohexane (dach) or (R, R)-(+)-1,2- diphenylenediamine ((R, R)-dpen) as the main starting materials provided [Ni(dach)(tmen)(H2O)2]Cl2·2H2O (5), [Ni(dach)(2,2′-bipy)2(Cl)2]·2H2O (6), [Ni2((R, R)-dpen)4(H2O)2Cl2]Cl2·CH3CH2OCH3(8), [Ni((R,R)-dpen)(phen)(CH3OH)2]Cl2 (9), [Ni2((R, R)-dpen)2(phen)2(Cl)2(H2O)2]Cl2(10) and[Ni((R,R)-dpen)(tmen)(H2O)2]Cl2(11). Complex 5 crystallizes in the Orthorhombic space group I bam with a = 14.160(2) ?, b = 9.8435(14) ?, c =

15.221(2) ?. Complex 6 crystallizes in the monoclinic space group C2/c with a = 15.270(15) ?,

b = 17.732(17) ?,

c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°. Complex 8 crystallizes in the Triclinic space group P1with a = 9.738(7) ?, b = 10.439(8) ?, c = 16.418(12) ?, α = 105.044(11)°，β = 98.591(10)°, γ = 90.003(11)°. Complex 9 crystallizes in the monoclinic space group C2/c with a

= 15.270(15) ?, b = 17.732(17) ?, c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°. Complex 10 crystallizes in the monoclinic space group P21/n with a = 12.378(3) ?, b = 13.836(3) ?, c = 21.279(5) ?, β = 1101.273(3)°. Complex 11 crystallizes in the Triclinic space group Pīwith a = 9.017(3) ?, b = 11.690(4) ?, c = 13.095(5) ?, α = 77.431(4)°, β = 89.984(4)°, γ = 69.298(5)°.

3. Another three compounds [Ni2(dant)4(DMF)2Cl2]Cl2·3H2O (12), [en(phen)24H2O]Cl2 (14) and [Ni(datm)2] (13) were isolated from the reactions of NiCl2 with 1,8-diaminonaphthalene (dant) or diacetamide (datm): 12 and 14 crystallize in the monoclinic space group P21/c with a = 15.0758(10) ?, b = 22.7726(15) ?, c = 16.3817(11) ?, β = 113.3880(10)° for 12 and a = 8.822(2) ?, b = 11.832(3) ?, c = 15.635(3) ?, β= 119.190(3)° for 1

4. 13 crystallizes in the triclinic space group P1 with a = 7.6518(8) ?, b = 9.8985(10) ?, c = 10.6525(11) ?,α = 69.492(2)°, β = 70.416(2)°, γ= 80.602(2)°.

4. Complexes 3, 4, 8, 9, 12 and 15 were selected to perform the asymmetric catalytic hydrogenation of ketones. Three kinds of asymmetric catalytic hydrogenation were carried out: (a) catalytic ionic hydrogenations using H2 as hydrogen source, (b) transfer hydrogenation using isopropanol as hydrogen source, (c) transfer hydrogenation using formic acid-triethylamine as hydrogen source. The products are checked by GC. The results revealed that these complexes show nice catalytic effects in catalytic ionic hydrogenations. Among of them a 72.1% conversion of acetophenone into the corresponding alcohol was found in the catalytic hydrogenation of ketone using complex 12 as catalyst. However they present nearly no catalytic effects in transfer hydrogenation using both isopropanol and formic acid-triethylamine as hydrogen source.

Keywords: Asymmetric catalysis, Nickel(II)Complex, Crystallography, NH Functionality, Diamine ligand

张玉贞广西师范大学硕士学位论文 2007

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第一章前言

1.1 引论

手性是自然界中生命物质区别于非生命物质的重要标志之一。从1812年Biot发现某些有机化合物的液体或溶液具有偏转旋光作用，到1948年法国科学家巴斯德（L. Pasteur）从酒石酸钠铵中分离出左旋、右旋异构体分子，并在此基础上提出光活性是由分子的不对称性所引起，人们对于自然界手性的认识一直处于萌芽状态。直到1874年J. H. van Hoff 和J. A. Le Bel各自独立发表数篇关于手性的论文，并提出不对称碳原子的概念，人们才对手性有了比较全面的认识[1-7]。

自从人们认识到自然界手性的存在，人们对它的研究就从来没有停止过。这是因为人们发现手性物质在人类生产生活中起着重要作用。许多生命物质如乳酸、核酸、蛋白质等都是有手性的，一些植物的有机成分也具有手性。研究表明：这些手性物质都有对映体，虽然对映异构体在结构上是一样的，但是它们的生物活性或药理活性却截然不同。如L-多巴（DOPA）1是治疗帕金森病的有效药物，而它的对映体D-多巴则有强烈的毒副作用；（R）-沙利度胺（thalidomide）2有镇静作用，而（S）-沙利度胺（thalidomide）3则会导致孕妇胎儿畸形。手性物质特别是手性药物就好像一把双刃剑，一方面它有良好的药用价值，能够治疗一些常规药物不能治疗的疾病，而另一方面如果手性对映体选择不当则会给患者带来严重毒副作用。

2 1

2 （R）-沙利度胺（thalidomide）

镇静剂

3 （S）-沙利度胺（thalidomide）

致畸剂

正是基于对有效手性药物的强烈需求，人们投入巨大的精力用于研究和探索手性药物的制取、分离和合成。

1.2 不对称催化氢化进展

最早人们是利用物理、化学或生物等方法拆分外消旋体来得到单一的手性异构体的。随着科学技术的发展，特别是化学合成手段的成熟化和多样化，人们获取单一手性异构体的手段和方法也逐渐趋于多元化。其中利用不对称催化剂对潜手性底物进行不对称催化加氢已经成为获取单一手性异构体的重要手段之一。

1965年，英国人G. Wilkinson发现均相加氢催化剂Rh(PPh3)3C1[8]为近代不对称催化加氢

反应研究吹响了号角。从那时起，膦配体在催化剂中的应用使不对称催化氢化进入了一个崭新的发展阶段[9]。1968 年,美国的Knowles[10, 11]和Horner[12]分别用手性膦-铑催化剂进行了烯烃的均相不对称催化氢化,获得了3%～15%ee值（Scheme1-1）。

Scheme 1-1

接着在1972年H. B. Kagan报道了双膦配体DIOP[13]4,并将此配体与金属Ru合成的配

合物用于对α-乙酰胺基-β-对羟基苯基丙烯酸的不对称催化，结果取得了72% ee。H. B. Kagan的这一巨大突破不仅使人们认识到双膦配体具有良好效果，同时也开启了C2手性双膦配体合成的大门。随后，Knowles在比较单膦配体和双膦配体的催化效果后得出双膦配体比单膦配体催化效果更好的结论[14]。在此研究基础上，Knowles又合成了双膦配体DIPAMP 5，并将此配体同Rh合成的配合物用于药物L-Dopa的催化合成，取得了巨大成功。

O

O2

2

4 DIOP

1972 Kangan

5 DIPAMP

1976Knowles

2

2

6 BINAP

1980 Noyori

此催化剂不久在美国孟山都公司投入工业生产，取得了良好效果[10]。1980日本的R. Noyori 课题组成功开发出另一种C2手性双膦配体BINAP 6。BINAP和Rh的配合物起初用于不对称氢化脱氢氨基酸。尽管这整个反应速率很慢，但是对于N-苯甲酰基脱氢氨基酸可高达100% ee[15]。BINAP是一个非常优秀的C2手性双膦配体[16]，在以后的应用中表明，它和钌构成的配合物对各种不饱和化合物，如羧酸、烯丙醇、烯胺、酮酸酯、二酮、氨基酮、甚至简单酮等均能产生很高对映选择性。其中, BINAP最主要的还是用于各种酮的还原催化[17]。自

9 SpirOP

Chen

从发现双膦配体在不对称催化氢化中有巨大的作用后，从事此方面研究的学者合成出了很多非常优秀的双膦配体。Burk 开发了BPE 7 和

DuPhos

8 这两配体是富电子的含磷杂环戊

烷的双膦配体[18, 19]。这两配体的在催化氢化氨基酸、烯胺、酰腙亚胺等底物经常可取得>99% ee

的对映选择性[20-22]。中科院院士、香港理工大学陈新滋合成的双氧膦配体SpirOP [23]9，DIMOP [24]，H 8-BINPO [25]10,双胺磷配体H 8-BDPAB [26]11和双膦配体的P-Phos [27]12在多种不对称催化氢化体系中也有广泛的应用。厦门大学高景星研究员合成的双膦配体C 6P 2N 2[28]13，C 6P 2(NH)2[29]14，Ph 2P 2(NH)2 15在氢转移氢化中也有表现出良好效果[30]。

7 BPE

Burk

8 DuPHOS Burk

10 H 8-BINPO 11 H 8-BDPAB 12 P-Phos

13 14 15

16 DPEN 17

除了膦配体的广泛应用以外，许多二胺配体在不对称催化合成中也起着相当重要的作用。如DPEN[31]16及其衍生物TsDPEN[32]17在催化剂合成中的应用大大增加了催化剂的催化活性，提高了产率。在R.Noyori催化体系中二胺配体甚至成为催化剂中除金属粒子以外最重要的因素。在经过对二胺-金属-膦催

化剂催化机理的研究后，R. Noyori提出

了金属-配体双官能团催化理论

（Metal-Ligand Difunctional Catalysis）

[33-36]。

在此理论中，R. Noyori认为酮的还

原加氢同传统加氢理论完全不同。传统

加氢理论认为：氢气首先在金属粒子作

用下异裂，异裂的氢同金属生成单氢化

物或者氢气同金属加成生成二氢化合

物。然后金属氢化物中的金属粒子同不

饱和酮中的氧形成σ或π键，同时一个

氢加到羰基碳上。然后金属粒子再

同羰基脱离，氢加到羰基上，从而完

成这一催化加氢过程[37]（Scheme1-2）。Scheme 1-2过渡金属氢化物均相氢化酮

金属-配体双官能团催化理论认为：首先催化剂前体在碱的作用下生成真正意义上的催化剂。此催化剂同羰基作用生成C-H-Ru-N-H-O六员环（过渡态TS1），然后羰基带氢脱去，完成催化加氢过程。反应后的催化剂在碱的作用下同氢气反应回到起始点，完成整个循环（Scheme1-3）。在整个催化过程中，因含活泼氢配体的存在，金属粒子没有和羰基氧形成化学键。也正是因配体的这一协同作用才使得加氢过程得以实现。R. Morris. Bullock通过研究认为无金属-氧键形成的此种催化加氢为催化离子氢化（Catalytic Ionic Hydrogenations）[37]。

1.3 不饱和酮的氢化

酮的氢化是制取手性仲醇的一种重要手段。带有官能团的光学活性仲醇是合成具有生物活性化合物的重要中间体,所以对手性仲醇的不对称催化一直是不对称合成研究的热点之一。

1.3.1 酮的不对称催化研究现状

尽管对于酮的不对称催化研究进行的比较早，但到目前为止发现对酮有较好催化效果的金属仅少数几种，如Ir、Rh、Ru等[33]。1970年Schrock和Osborn发现[RhH2L2]X（L = Solvent，X = ClO4）在有少量水存在，氢气压力1 atm条件下能够有效催化酮[38]。随后Tani和Otsuka[39]，

Scheme 1-3 金属-配体双官能团催化机理

Halpern和Linn[40]分别做出了一些对酮有催化效果的催化剂，但是催化结果都不理想，距离实际应用还有相当的距离。1985年Marko课题组报道了BDPP-Rh催化剂在50摄氏度，氢气压力69 atm条件下催化苯乙酮能够得到82% ee[41]。但直到1998年R.Noyori发现有效催化氢化酮的催化剂trans-[RuCl2(phosphane)2(1,2-diamine)][42, 43]，酮的催化氢化才真正逐渐活跃起来。

表 1-1 部分比较优秀的催化剂

我国上海有机所丁奎岭报道的[RuCl2{(R,R)-DPEN}]用于催化苯乙酮都能够得到>98%的转

化率和>70% ee[44, 45]。另外加拿大的Robert . H. Morris课题组也进行了大量研究并取得了卓有成效的结果。他们不仅在二胺配体的选择上有了大胆尝试，在反应机理反面也进行了相当深刻的探讨[46-48]。现在我们将部分优秀的催化剂列如上表（表1-1）

18 19 20

21 22 23

24 25 26

1.3.2 酮的氢转移氢化研究现状

氢转移氢化是在Meerwein-Ponndorf-Verley（MPV）[58]反应的基础上演变而来的一种获得手性仲醇的新方法。在这类反应中，氢原子从异丙醇或者其他氢源分子中转移到酮的羰基上。因此又被称为氢转移氢化(Asymmetric Transfer Hydrogenation)。根据选用氢源不同大体可以把氢转移氢化归为两类：一类是以异丙醇为氢源；另一类是以甲酸-体系为氢源。

法国Marc Lemaire在1995年发现C2手性二胺配体配合物以异丙醇为氢源可以对酮进行氢转移催化氢化。通过调控不同条件可以使酮的转化率达到100%，ee值可达到50%左右[59]。1997年Marc Lemaire在Tetrahedron: Asymmetry上发表了金属钴的二胺配合物以异丙醇为氢源催化酮反应，这是目前为止我们见到的第一例以3d金属二胺配合物催化酮[60](Schem1-4)。

Scheme1-4

1996年R. Noyori发现以手性二胺或氨基Array醇衍生物作为非膦配体同

[RuCl2(arene)]2生成的手性催化剂在异

丙醇中是芳香酮不对称氢转移氢化的有

效催化剂[61]。随后R. Noyori对这一反应

机理进行了详尽的阐释[62]：首先催化剂

在碱的作用下脱去HX变成16电子结构

配合物，然后再同异丙醇进行反应，夺

取异丙醇上的氢重新恢复到18电子结

构。此18电子机构配合物同底物酮反应

经六员或四员环过渡态完成对酮的加氢

催化。具体反应机理如图(Schem 1-5)。

经过近十年的发展，有很多比较优秀Scheme 1-5 异丙醇为氢源氢转移氢化机理的氢转移氢化催化剂问世。现将部分催化

剂列于下表（表1-5）。

R[66] 9 Ph CH3[35+RuCl2（s,s-DPEN）]2100 90

S[67] 10 Ph CH336+[RuCl2（arene）]294 92

R[67] 11 Ph CH337+[RuCl2（arene）]272 81

R[67] 12 Ph CH338+[RuCl2（arene）]297 79

R[67] 13 Ph CH339+[RuCl2（arene）]290 79

R[68]

14 40A40 80 99

15 Ph CH341+[Cl2Ru(COD)]n[69]

S[70] 16 Ph CH342+[RuCl2(p-cymene]98 75

S[71]

17 Ph CH343+[Cl2Ru(COD)]75 75

18 Ph CH3[(THF)2Na]3[Ln+44)3(H2O)][72]

R[73]

19 Ph CH345+[RuCl2(p-cymene]67 88

20 Ph CH346+[Cl2Ru(COD)]98 [74]

S[75] 21 Ph CH347 96 85

R[76] 22 Ph CH348+Lnl99 95

S[77] 23 Ph CH349 97 38

R[28] 24 Ph CH350 93 97

R[66] 25 Ph CH351 100 98

S [53] 26 52A 52 99.9 98.3

R [78] 27 Ph CH353 99.9 99

27 28 29

30 31 32 33

34 35 36 37

38 39 40A 40

41 42 43 44

45 46 47

48 49 50

51 52

52A 53

以甲酸-三乙胺恒沸混合物作为氢源的不对称氢转移反应在近年也得到了很快的发展。其反应机理R. Noyori也进行了比较详细的阐释[79]。1996年R. Noyori用配合物I（见下图）催化不饱和胺得到98%的产率和99% ee[80]，而用配合物X催化苯乙酮得到也同样得到98%的产率和99% ee。四川大学邓金根，兰州大学涂永强，英国利物浦大学肖建良以及日本的Takao Ikariya等都在这方面作了很好的工作。现将部分较好的工作列如下表。（表1-6）

表1-6 甲酸-三乙胺恒沸混合物为氢源的不对称氢转移反应

97

S

54 55 56

57 58 59 60

61 62 I

1.4 本课题选题意义及特色

通过以上综述，我们了解到对酮的不对称催化氢化已经取得了巨大成功，部分优秀催化剂已经用于工业生产，并取得比较好的效益。但同时我们发现已报道的具有不对称催化氢化作用的配体中含活泼氢的双官能团配合物大都用膦配体做协同配体。这类膦配体对空气非常敏感，环境污染也比较严重。所以我们课题着手以非膦配体代替膦配体做协同配体，合成配体中含活泼氢的双官能团配合物，使合成对空气稳定且配体中含活泼氢的无膦双官能团配合物成为可能。此类配合物中不含膦配体，对环境污染小，有着更为广泛的实用价值。利用对空气稳定的配体合成对空气稳定的具有催化活性的目标配合物，为其最终能广泛用作工业生产中的催化剂提供了可能。

另外，已报道的类似催化剂研究主要集中在Ru、Ir、Rh等贵金属,花费较大，因而对其应用带来了相当大的局限性。我们课题着手利用廉价的金属（Mo, W, Ni, Fe, Re等）作中心原子，大大地降低工业生产中的成本。

本课题以此为切入点，希望合成出催化效果比较好的催化剂。一方面能够应用于实际生产，另外对于以后此类工作的开展奠定基础。

参考文献

[1] 林国强; 李月明; 陈耀全; 陈新滋. 手性合成—不对称反应及其应用（第二版）[M]. 北

京: 科学出版社, 2005.

[2] 张礼和. 化学学科进展[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005; 103-113.

[3] 张生勇; 郭建全. 不对称催化反应—原理及在有机合成中的应用[M]. 北京: 科学出版

社, 2002.

[4] 钱延龙; 陈新滋. 金属有机化学与催化[M]. 北京: 化学工业出版社, 1997.

[5] 殷元骐; 蒋耀忠. 不对称催化反应进展[M]. 北京: 科学出版社, 2000.

[6] 郭红超; 丁奎岭; 戴立信科学通报2004, 49, (16), 1575.

[7] 潘恩德; 李岩云; 董振荣; 陈建珊; 李宝珠; 章慧; 高景星高等学校化学学报2003,

24, (9), 1615.

[8] Young.J.F; Osborne.J.A; Jardine.F.A; Wilkinson.G https://www.docsj.com/doc/203013064.html,mun1965, 131-132.

[9] Noyori, R. Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis[M]. New York: Wiley, 1994.

[10] Knowles, W. Acc. Chen. Res.1983, 16, 106-112.

[11] Ryoji, N. Angew. Chem. Int. Ed.2002, 41, (12), 2008-2022.

[12] Horner, L; Siegel, H; Buthe, H. Angew. Chem. Int. Ed.1968, 7, (12), 942.

[13] Dang, T. P; Kagan, H. B. J. Chem. Soc. Chem. Commun1971, 481.

[14] Vineyard, B. D; Knowles, W. S; Sabacky, M. J; Bachman, G. L; Weinkauff, D. J. J. Am.

Chem. Soc.1977, 99, (8), 5946.

[15] Miyashita, A; Yasuda, A; Takaya, H; Toriumi, K; Ito, T; Souchi, T; Noyori, R. J. Am. Chem.

Soc.1980, 102, (27), 7932-7934.

[16] Noyori, R; Takaya, H. Acc. Chem. Res.1990, 23, (10), 345-350.

[17] 曾庆乐; 宓爱巧; 蒋耀忠化学进展2004, 16, (4), 603.

[18] Burk, M. J; Feaster, J. E; Harlow, R. L. Organometallics1990, 9, (10), 2653-2655.

[19] Burk, M. J. J. Am. Chem. Soc.1991, 113, (22), 8518-8519.

[20] Burk, M. J; Feaster, J. E. J. Am. Chem. Soc.1992, 114, (15), 6266-6267.

[21] Burk, M. J; Feaster, J. E; Nugent, W. A.; Harlow, R. L. J. Am. Chem. Soc.1993, 115, (22),

10125-10138.

[22] Burk, M. J; Allen, J. G; Kiesman, W. F. J. Am. Chem. Soc.1998, 120, (4), 657-663.

[23] Chan, A. S. C; Hu, W; Pai, C. C; Lau, C. P; Jiang, Y; Mi, A; Yan, M; Sun, J; Lou, R; Deng,

J. J. Am. Chem. Soc.1998, 120, (38), 9975-9975.

[24] Chen, Y; Li, X; Tong, S.-k; Choi, M. C. K; Chan, A. S. C. Tetrahedron Letters1999, 40, (5),

957-960.

[25] Zhang, F.-Y.; Kwok, W. H; Chan, A. S. C. Tetrahedron: Asymmetry2001, 12, (16),

2337-2342.

[26] Zhang, F. Y; Pai, C. C; Chan, A. S. C. J. Am. Chem. Soc.1998, 120, (23), 5808-5809.

[27] Pai, C. C; Lin, C. W; Lin, C. C; Chen, C. C; Chan, A. S. C; Wong, W. T. J. Am. Chem. Soc.

2000, 122, (46), 11513-11514.

[28] Gao, J. X; Ikariya, T; Noyori, R. Organometallics1996, 15, (4), 1087-1089.

[29] Gao, J.-X; Zhang, H; Yi, X.-D; Xu, P.-P; Tang, C.-L; Wan, H.-L; Tsai, K.-R; Ikariya, T.

Chirality2000, 12, (5-6), 383-388.

[30] Dong, Z. R; Li, Y. Y; Chen, J. S; Li, B. Z; Xing, Y; Gao, J. X Org. Lett.2005, 7, (6),

1043-1045.

[31] Ohkuma, T; Ooka, H; Hashiguchi, S; Ikariya, T; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc.1995, 117,

(9), 2675-2676.

[32] Hashiguchi, S; Fujii, A; Takehara, J; Ikariya, T; Noyori, R. J. Am. Chem. Soc.1995, 117,

(28), 7562-7563.

[33] Noyori, R; Ohkuma, T. Angew. Chem. Int. Ed.2001, 40, (1), 40-73.

[34] R, N; Sandoval, C. A; Muniz, k; Ohkuma, T. Phil.Trans.R.Soc.A 2005, 363, 901.

[35] R, N; Koizumi, M.; Ishii, D; Ohkuma, T. Pure Appl. Chem.2001, 73, (2), 227.

[36] Kilian, M. Angew. Chem. Int. Ed.2005, 44, (41), 6622-6627.

[37] Bullock, R. M. Chemistry - A European Journal2004, 10, (10), 2366-2374.

[38] R, R. S; J, A. O. J. Chem. Soc. Chem. Commun1970, 567.

[39] Tani, K; suwa, k; E.Tanigawa; Yoshida, T.; Okano, T.; Otsuka, S. Chem.Lett.1982, 261.

[40] Linn, D. E; Halpern, J. J. Am. Chem. Soc.1987, 109, (10), 2969-2974.

[41] Bakos, J; Toth, I; Heil, B; Marko, L. Journal of Organometallic Chemistry1985, 279, (1-2),

23-29.

[42] Doucet, H; Ohkuma, T.; Noyori, R. Angew. Chem. Int. Ed.1998, 37, (12), 1703-1707.

[43] Ikariya, T; Murata, k.; Noyori., R. Organic&Biomolecule Chemistry2006, 2006, (4), 393.

[44] Jing, Q; Zhang, X; Sun, J; Ding, K. Advanced Synthesis & Catalysis2005, 347, (9),

1193-1197.

[45] Liang, Y; Jing, Q; Li, X; Shi, L; Ding, K. J. Am. Chem. Soc.2005, 127, (21), 7694-7695.

[46] Abbel, R; Abdur-Rashid, K; Faatz, M; Hadzovic, A; Lough, A. J; Morris, R. H. J. Am.

Chem. Soc.2005, 127, (6), 1870-1882.

[47] Abdur-Rashid, K; Clapham, S. E; Hadzovic, A; Harvey, J. N; Lough, A. J; Morris, R. H. J.

Am. Chem. Soc.2002, 124, (50), 15104-15118.

[48] A bdur-Rashid, K; Abbel, R; Hadzovic, A; Lough, A. J; Morris, R. H. Inorg. Chem.2005, 44,

(7), 2483-2492.

[49] Ohkuma, T; Takeno, H; Honda, Y; Noyori, R. Advanced Synthesis & Catalysis2001, 343,

(4), 369-375.

催化加氢总结

催化加氢学习知识总结 一、概述 催化加氢是石油馏分在氢气的存在下催化加工过程的通称。 ?炼油厂的加氢过程主要有两大类： ◆加氢处理（加氢精制） ◆加氢裂化 ?加氢精制/ 加氢处理 ◆产品精制 ◆原料预处理 ◆润滑油加氢 ◆临氢降凝 ?加氢裂化 ◆馏分油加氢裂化 ◆重(渣)油加氢裂化 ?根据其主要目的或精制深度的不同有： ◆加氢脱硫（HDS） ◆加氢脱氮（HDN） ◆加氢脱金属（HDM） 加氢精制原理流程图 1－加热炉；2－反应器；3－分离器； 4－稳定塔；5－循环压缩机 ◆加氢裂化：在较高的反应压力下，较重的原料在氢压及催化剂存在下进行裂解和加 氢反应，使之成为较轻的燃料或制取乙烯的原料。可分为： ●馏分油加氢裂化 ●渣油加氢裂化 加氢精制与加氢裂化的不同点：在于其反应条件比较缓和，因而原料中的平均分子量和分子的碳骨架结构变化很小。 二、催化加氢的意义

1、具有绿色化的化学反应，原子经济性。 催化加氢一般生成产物和水，不会生成其它副产物（副反应除外），具有很好的原子经济性。绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 2、产品收率高、质量好 普通的加氢反应副反应很少，因此产品的质量很高。 3、反应条件温和； 4、设备通用性 三、国内外几家主要公司的馏分油加氢裂化催化剂 四、加氢过程的主要影响因素 1 反应压力 反应压力的影响往往是通过氢分压来体现的，系统的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度和原料的汽化率等 ①汽油加氢精制 ?氢分压在2.5MPa～3.5PMa后，汽油加氢精制反应的深度不受热力学控制，而是取 决于反应速度和反应时间。 ?在气相条件下进行，提高反应压力使汽油的反应时间延长，压力对它的反应速度影 响很小，因此加氢精制深度提高。 ?如果压力不变，通过氢油比来提高氢分压，则精制深度下降。 ②柴油加氢精制 ?在精制条件下，可以是气相也可是气液混相。 ?处于气相时，提高反应压力使汽油的反应时间延长，因此加氢精制深度提高。 ?但在有液相存在时，提高压力将会使精制效果变差。氢通过液膜向催化剂表面扩散

不对称催化氢化反应中配体研究进展

不对称催化氢化反应中配体研究进展Ξ 乔　振,王　敏 (中国农业大学应用化学系,北京　100094) 摘要:较系统地总结了用于不对称催化氢化反应的各类配体的特点及性能,对于每类配体的最新研究成果进行了较详细的评述。参考文献81篇。 关　键　词:不对称;催化氢化;配体;综述 中图分类号:O463.38,O621.3文献标识码:A文章编号:100521511(2002)012008209 Progress of L igands i n A sy mm etr ic Catalytic Hydrogenation Q I AO Zhen,　W AN G M in (D epartm en t of A pp lied Chem istry,Ch ina A gricu ltu ral U n iversity,Beijing100094,Ch ina) Abstract:T he featu res and developm en t of every k ind of ligands in asymm etric catalytic hy2 drogenati on are syo tem atically discu ssed w ith81references. Keywords:asymm etric;catalytic hydrogenati on;ligand;developm en t;review 对潜手性不饱和底物(烯、酮、亚胺等)的不对称催化氢化是合成各种手性物质的重要途径。在过渡金属催化的不对称氢化反应中,手性配体作为手性诱导试剂对产物的光学纯度起着关键性的作用。在过去的30多年中,人们对不对称催化反应的研究取得了巨大的成就(如产物的对映体过量可达100%e.e.),并应用于许多重要药物(如左旋多巴、萘普生、布洛芬)及天然产物(如橙花醇等)的工业合成。但仍有不少具体反应的反应活性及对应选择性不太理想。因此设计及开发新的手性配体一直是不对称合成研究的一个重要和活跃的领域[1]。本文就近几年来出现的用于不对称催化氢化反应的新配体及其相关应用作一概述。 1　阻转异构体配体(A trop is m er ic L igands) 1.1　联萘系列配体 阻转异构体配体的手性由于其分子上基团的位阻作用使分子旋转受阻而产生(ax ial ch irality)。早在1977年,T am ao等[2]利用联萘酚 (1,1′2b is222nap h tho l)合成了第一个用于不对称催化氢化的阻转异构体配体N ap ho s(1),与R h ( )形成的络合物催化氢化乙酰肉桂酸得到54%e.e.的氢化产物,随后Grubb s[3]又合成了(-)21,1′2联萘22,2′2双二苯基膦酸酯(2),在R h ( )催化的脱氢氨基酸的不对称氢化反应中得到76%e.e.的产物;1980年,M iyano[4]合成了1,1′2联萘22,2′2双二苯基膦酰胺(3);接着N oyo ri[5]合成了1,1′2联萘22,2′2双二苯基膦(B I NA P,4) (Chart1),R h-B I NA P在催化氢化苯甲酰基肉桂酸时得到了100%e.e.的产物(Schem e1)。随后人们[6]对B I NA P的应用展开了广泛而深入的研究,证明B I NA P与R h( ),R u( )等过渡金属的络合物对不饱和键(C=C,C=O)的催化氢化具有高度的反应活性及对映选择性,并应用于其它催化领域(如氢硅烷化、烯胺异构化等)。B I2 NA P还成功地用于医药(如萘普生、布洛芬等)及天然产物(如香叶醇)的工业合成,大大降低了工业成本。B I NA P的开发成功并广泛应用,使人们对阻转异构体的的研究异常活跃起来。 — 8 —　合成化学　Ch inese Jou rnal of Syn thetic Chem istry　 Ξ收稿日期:2000212224 作者简介:乔振,男,汉族,山东省农药研究所高级工程师,现为中国农业大学农药学专业博士。 通讯联系人:王敏,男,回族,教授,博士生导师,主要从事不对称合成研究。E2m ail:w angm in@m https://www.docsj.com/doc/203013064.html,

不对称催化在有机化学中的应用(有机合成作业)

不对称催化在有机化学中的应用 不对称催化反应是使用非外消旋手性催化剂进行反应的，仅用少量手性催化剂，可将大量前手性底物对映选择性地的转化为手性产物，具有催化效率高、选择性高、催化剂用量少、对环境污染小、成本低等优点。经过40年的研究，不对称催化已发展成合成手性物质最经济有效的一种方法。 不对称催化领域最关键的技术是高效手性催化剂的开发，因为手性催化剂是催化反应产生不对称诱导和控制作用的源泉。美国孟山都公司的Knowles和德国的Homer在1968年分别发现了使用手性麟一锗催化剂的不对称催化氢化反应，从此不对称催化反应迅速发展。近几十年来手性配体的开发是不对称催化领域最为关注的焦点，并已合成出上千种手性配体，其中BINAP和(DHQD)2PHAL等已实现工业化应用，对映选择性已达到或接近100％，在氢化、环氧化、环丙烷化、烯烃异构化、氢氰化、氢硅烷化、双烯加成、烯丙基烷基化等几十种反应中取得成功，同时在均相催化剂负载化、水溶性配体固载化等研究中也取得了突出成果。以下是不对称催化研究的一些实例。 一、脯胺酸及其衍生物催化的不对称Michael加成反应 Listd、组在2001年首次用脯氨酸作催化剂研究了不对称Michael成反应。以DMSO为溶剂进行催化反应，获得了较好的收率，但是选择性却很差。这与之前报道的脯氨酸催化的不对称Aldol反应相比，e.e值明显降低。 随后，2002年Endersd、组对该反应进行了进一步的探索。在筛选L．脯氨酸用量时，发现反应中实际起催化作用的是溶解于溶剂DMSO中的L．脯氨酸，为此于体系中加入一定量甲醇或以甲醇为溶剂来增大L．脯氨酸的溶解度，同时加大催化剂的用量，该反应的e．e．能够提高到57％，但是反应时间大大延长。 Leyd小组用脯氨酸衍生的四氮唑为催化剂17进行的不对称Michael反应，不仅克服了脯氨酸需要使用大极性的DMSO溶剂，而且还使e．e．值明显提高。研究表明，四氮唑环上H的酸性和脯氨酸的酸性相当，仍然是一个双功能型的催化剂。

的合成及其不对称催化氢化性能研究

广西师范大学 硕士学位论文 含NH官能团Ni(Ⅱ)配合物的合成及其不对称催化氢化性能研究 姓名：张玉贞 申请学位级别：硕士 专业：无机化学 指导教师：陈自卢;梁福沛 20070501

含NH官能团Ni(Ⅱ)配合物的合成及其不对称催化氢化性能研究 中文摘要 2004级无机化学研究生：张玉贞指导教师：陈自卢博士 梁福沛教授 以过渡金属配合物为催化剂催化氢化羰基化合物是近几十年来比较活跃的一个课题。特别是从上世纪90年代以来，对于后过渡金属（如Rh、Ru、Ir）含NH官能团配合物的催化研究更是取得了突破性进步。日本Noyori因在此方面的卓越成就而荣获2001年诺贝尔化学奖。 含NH官能团配合物的催化研究目前主要集中在贵金属（如Rh、Ru、Ir）。而对于3d 金属NH官能团配合物的催化性能研究还非常罕见。本论文合成了一系列Ni(Ⅱ)的NH官能团配合物，对其结构进行了表征，并且选取其中6种配合物检测其催化性能。 1．NiCl2与配体乙二胺（en）、邻苯二胺（opda）和N, N, N’, N’-四甲基乙二胺（tmen）反应得到了三种新配合物：[Ni(en)(2,2′-bipy)(H2O)2]Cl2（1）, [Ni(en)(H2O)2(tmen)]Cl2·2H2O （2）, [Ni(opda)(Phen)Cl2]· CH3OH（3）。配合物（1）属单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为：a = 14.132(5) ?, b = 8.371(3) ?, c = 15.454(6) ?, β = 115.734(5)°；配合物（2）属正交晶系，P bcn空间群，晶胞参数为：a = 15.005(4) ?, b = 9.591(3) ?, c = 12.505(3) ?；配合物（3）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数分别为：a = 13.898(4) ?, b = 18.246(5) ?, c = 10.015(3) ?, β = 126.313(3) °。 2．NiCl2与环己烷乙二胺（dach）和（R, R）-1、2-二苯基乙二胺[(R, R)-dpen] 反应得到了六个新配合物：[Ni(dach)(tmen)(H2O)2]Cl2·2H2O（5），[Ni(dach)(2,2′-bipy)2(Cl)2]·2H2O （6），[Ni2((R, R)-dpen)4(H2O)2Cl2]Cl2·CH3CH2OCH3（8），[Ni((R, R)-dpen)(phen)(CH3OH)2]Cl2（9），[Ni2(dach)2(phen)2 (Cl)2(H2O)2]Cl2（10）, [Ni((R,R)-dpen)(tmen)(H2O)2]Cl2（11）。配合物（5）属正交晶系，I ba2空间群，晶胞参数为：a = 14.160(2) ?, b = 9.8435(14) ?, c = 15.221(2) ?；配合物（6）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为：a = 15.270(15) ?, b =17.732(17) ?, c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°。配合物（8）属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数为：a = 19.738(7) ?, b =10.439(8) ?, c = 16.418(12) ?, α =105.044(11)°，β = 98.591(10)°，γ =90.003(11) °。配合物（9）属单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为：a = 15.270(15) ?, b = 17.732(17) ?, c = 10.244(10) ?, β = 127.535(10)°，配合物（10）属单斜晶系，P21/n空间群，晶胞参数为：a =12.378(3) ?, b = 13.836(3) ?, c = 21.279(5) ?, β = 101.273(3)°。配合物（11）属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数为：a = 9.017(3) ?, b =11.690(4) ?, c = 13.095(5) ?, α = 77.431(4)°，β = 89.984(4) °，γ =69.298(5)°。

催化氢化反应安全操作规范讲义

竭诚为您提供优质文档/双击可除催化氢化反应安全操作规范讲义 篇一：精细化工之氢化反应的控制 精细化工之氢化反应的过程控制 一、前言 精细化工是生产精细化学品的化工行业，主要包括医药、染料、农药、涂料、表面活性剂、催化剂，助剂和化学试剂等传统的化工部门，也包括食品添加剂、饲料添加剂、油田化学品、电子工业用化学品、皮革化学品、功能高分子材料和生命科学用材料等近20年来逐渐发展起来的新领域，通 常具有以下特点： 1.品种多，更新换代快； 2.产量小，大多以间歇方式生产； 3.由于具有功能性或最终使用性，因此要求产品质量高； 4.技术密集高，要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究，重视技术服务； 5.设备投资较小； 根据省安全生产监督管理局“关于推进化工企业自动化控制及安全联锁技术改造工作的意见”的要求，根据国内现

行的危险度评价法，从物质、容量、温度、压力和操作等5 个方面，对化工企业各装置的危险度大小进行综合分析，危险等级在高度及以上（危险度分值≥16）的化工生产、储存装置，重点是硝化、氧化、磺化、氯化、氟化、重氮化、加氢反应等危险工艺的化工生产装置，进行化工企业自动化控制及安全联锁技术的改造。由于，精细化工生产过程与一般大化工、石油化工生产具有不同的特点与要求，对它的生产过程进行控制一直是行业内推行的难点，不论是他的环境控制、还是安全控制或者是他的工艺控制都是较难实施的问题。本文仅就精细化工的特点，结合安全改造实施的具体要求，讨论一下具体实施工作中的经验与看法，供大家参考。 二、氢化反应的特点 氢化是有机化合物与氢分子的反应，在医药化工领域，氢化一般有如下两种类型：不饱和键的氢化、脱去某些保护基团（又称氢解）。 在氢化中，高压可以可增加氢在溶剂中的溶解度，氢压对反应速度的影响可以是线性的，也可以是二次方的，甚至更强烈的影响。因此，氢化反应大多采用高压工艺环境。 另外，催化剂在氢化反应中起着重要的作用，大部分氢化都是在催化剂的催化下才得以完成的。 篇二：高压氢化釜操作要点 高压反应釜的操作过程分为安装、加氢、取样、泄氢、

芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展

2005年第25卷有机化学V ol. 25, 2005第6期, 634～640 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 6, 634～640 ygzhou@https://www.docsj.com/doc/203013064.html, * E-mail: Received August 2, 2004; revised October 25, 2004; accepted November 23, 2004.

No. 6 卢胜梅等：芳香杂环化合物不对称催化氢化反应的研究进展 635 坏稠环的芳香性比完全破坏单环的芳香性所需能量低. 另外, 芳香杂环化合物的氢化比非芳香杂环化合物容易, 这一方面因为杂原子对所在的环有活化作用; 另一方面, 杂原子上的孤对电子可参与和催化剂的金属原子配位, 使催化活性中心靠近底物从而发生氢化反应. 所以在芳香稠杂环化合物氢化时, 一般都是含杂原子的环被氢化[5]. 在均相催化体系中, 第一例报道的芳香杂环化合物的氢化是在1987年, Murata 等[8]使用原位产生的(＋)-(DIOP)RhH 作催化剂, 乙醇作溶剂, 室温下对2-位取代的喹喔啉1进行不对称氢化(Eq. 1), 反应需36～72 h, 产物2-甲基-1,2,3,4-四氢喹喔啉只有3%的对映选择性(Table 1, Entry 1). 虽然ee 值很低, 但毕竟实现了对芳香杂环化合物均相不对称氢化, 为后来致力于研究芳香杂环化合物不对称氢化的工作者开辟了道路 . 1998年, Bianchini 研究小组[9]利用邻位金属化铱的二氢复合物fac -exo -(R )-[IrH 2{C 6H 4C*H(Me)N(CH 2CH 2- PPh 2)2}] (L1) 作催化剂, 实现了对2-甲基喹喔啉(1)的高对映选择性氢化, 取得了高达90%的ee 值(Table 1, Entry 2), 但转化率只有54%, 当转化率为97%时, ee 值为73% (Table 1, Entry 3), 反应要在100 ℃进行, 甲醇和异丙醇是最好的溶剂选择. 这是目前对2-甲基喹喔啉氢化取得的最好结果. 同一研究组在2001年又报道了用[(R ,R )-BDPBzPIr(COD)]OTf 和[(R ,R )-BDPBzPRh(NBD)]- OTf 作催化剂, 对2-甲基喹喔啉(1)进行氢化[10], 但ee 值不理想, 分别为23%和11% (Table 1, Entries 4 and 5). 在反应中, 他们发现铑的活性比铱的高, 但对映选择性低. 2003年, Henschke 和Casy 等使用Noyori 的RuCl 2- 氢化为模型反应, 50 ℃, 3.0 MPa 的氢气压力下, 对一系列的手性双磷配体和手性二氨的组合进行了筛选,结果发现(S )-xyl-hexaPHEMP (L3)和(S ,S )-DACH 的组合取得了较好的结果(73% ee ) (Table 1, Entry 6), 所有反应20 h 内转化率都在94%以上, 且S /C 为1000/1[11]. 该催化体系的活性很好, 但对映选择性只是中等. 表1 2-甲基喹喔啉的不对称氢化 Table 1 Asymmetric hydrogenation of 2-methylquinoxaline Entry Catalyst Yield/% ee /% 1 (＋)-(DIOP)RhH 72.0 3 2 L1 53.7 90a 3 L1 96.5 73b 4 [L2Ir(COD)]OTf 40.7 23a 5 [L2Rh(NBD)]OTf 93.2 11a 6 RuCl 2/L3/(S ,S )-DACH 99.0 73c a CH 3OH 作溶剂; b i -PrOH 作溶剂; c t -BuOH 作溶剂. 2000年, Ito 等[12]首次报道了对N -Ac 和Boc 保护的2-位取代吲哚进行不对称催化氢化(Eq. 2), 反应在60 ℃下完成, 取得了最高为95%的ee 值. 他们使用的是一个反式鳌合配位的二茂铁双磷配体L4, 金属前体是[Rh(NBD)2]SbF 6. 这一催化体系对2-位取代的N -Ac 保护的吲哚, 无论是收率或对映选择性都取得了令人满意的结果, 碱碳酸铯的加入是取得高对映选择性所必须的. 对N -Boc 保护的吲哚氢化对映选择性不如N -Ac. 但对于3-位取代的N -Ac 保护的吲哚2在上面标准条件下, 反应不能转化完全, 除了所要的氢化产物3外, 还得到 了N 上Ac 被脱除的产物4 (Eq. 3).

不对称合成的发展与应用

不 对 称 合 成 的 发 展 与 应 用 专业:化学 姓名:史茹月 学号:2013296043

不对称合成的发展与应用 摘要:本文介绍了手性药物的重要性与类型;结合实例对不对称催化法合成手性药物作简要概述,尤其就是化学不对称催化技术,包括不对称催化氢化、羰基的不对称催化还原、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基化及不对称催化加成反应等;展望了不对称催化反应在手性药物合成中的发展方向。 1、概述 手性就是自然界与生命休戚相关的基本属性之一。近年来,人们对单一手性化合物及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展,手性物质的合成与医药、农药、精细化工与材料科学的密切关系也显示出重要的应用前景。 近年来,研究者设计合成了一系列高选择性的手性配体与催化剂,其中螺环型手性配体已成为优势手性配体之一;她们发展了多个高选择性的不对称催化反应,并发展了手性催化剂负载化、分离回收新方法。 生命体系的大部分基本单元都就是手性分子,其所涉及的生命过程及相互作用也大多以手性方式进行。因此,具有生物活性的物质,如手性药物的对映体都以不同方式参与生命过程并对生物体产生不同的作用效果。 2、“完美合成化学”的重要途径 低成本、高药效的手性药物开发为不对称催化合成的发展提供了

巨大的吸引力,其广阔的市场需求更就是不对称催化发展的强劲动力。 人工合成就是获得手性物质的主要途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成与手性催化合成就是获得手性物质的三种方法,其中,手性催化合成方法被公认为学术与经济上最为可取的手性技术,因而得到广泛的关注与深入的研究。因为一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子,达到甚至超过了酶催化的水平。 因此,如何设计合成高效、新型的手性催化剂,探讨配体与催化剂设计的规律,解决手性催化剂的选择性与稳定性,以及研究手性催化剂的设计、筛选、负载与回收的新方法,发展一系列重要的不对称反应就是该研究领域面临的新挑战。 3、科学基金布局手性合成研究 手性催化剂的研究目前还缺少系统的理性指导以及规律性可循,手性催化剂及高效催化反应的开发大都凭借经验、运气与坚持不懈的努力。因此,要实现手性催化反应的高选择性、高效率,需要从基础研究入手,通过理论、概念与方法的创新,解决这一挑战性问题。 上世纪80年代,我国科学家就开始注意到手性合成这一重要研究方向,并陆续有出色的成果出现。国家自然科学基金委员会适时组织了我国化学与生物学两个学科的研究人员,集中力量在手性药物的化学与生物学领域开展基础研究。 国家自然科学基金“九五”计划期间,由中国医学科学院药物研

钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用

钌系催化剂在不对称催化氢化反应中的应用 何伟平20083310 应化08-1班 摘要：潜手性酮不对称加氢生成的手性仲醇是合成手性药物和精细化学品的重要中间体，钌催化剂对催化无论是简单酮还是β-酮酸酯的不对称加氢反应具有显著的优越性。 关键字：不对称氢化、钌、酮、β-酮酸酯。 不对称催化反应作为一个手性增量过程已成为人工合成旋光性产物最有效的手段之一。其中不对称氢化反应发展较快,是研究得较多的一类反应。不对称催化具有容量大、产率高、反应速度快、产物分离相对容易、催化剂的手性易于通过改变配体来修饰等优点，使该领域成为国际化学家研究的热点。酮的不对称催化加氢已成为合成手性醇最重要的方法之一，而钌催化剂对催化酮的不对称加氢反应具有的高活性和高对映选择，使它一直被各国化学家所关注。本文对钌系催化剂不对称催化氢化简单酮和β-酮酸酯的最新进展进行综述。 1 简单酮的不对称氢化 对不含官能团的简单芳香酮来说，由于除酮羰基外不具有与催化剂中心金属进行配位的辅助功能基团, 因此导致钌-膦配合物催化剂对这类酮加氢的对映选择性不高。直到1995年Noyori发现Ru(Ⅱ) –BINAP-diam ineKOH催化体系后，才使得简单芳香酮的不对称催化加氢在催化活性和对映选择性上有了突破性的进展。此后，膦配体、钌、手性二胺形成的三元配合物常用作简单酮进行不对称催化氢化反应的催化剂。图1 可能的过渡态机理研究表明，手性双胺双膦钌催化剂之所以获 得很高的催化活性和对映选择性. 一个可能的原因 是：在反应过程中，上述催化剂可与反应底物酮生成 催化活性的六元环过渡态。首先，手性胺膦钌络合物 在碱的作用下生成Ru-H 络合物，红外光谱已证实了 该结构的存在。此外，手性配体中的“NH”官能团， 在催化反应过程中，通过形成氢—氧键，可能生成电 荷交替的六元环过渡态（图1）。 同时，催化剂各配体的存在使底物酮只能沿着特 定的反应通道与催化剂络合，从而有利于单一对映体产物的生成。 厦门大学李岩云等根据金属原子簇络合物含有多个金属中心，可望发挥多个金属原子间的协同作用，参与对底物的有效络合与活化的依据，成功设计并合成了用羰基钌原子簇 Ru 3(CO) 12 作为催化剂的前体，分别与手性双胺双膦配体组合的手性原子簇催化体系。相对 于单核钌催化剂，其转化率和ee值均有大幅提高（表 1）。 表 1 原子簇/手性胺膦配体混和体系催化芳香酮的不对称转移氢化 酮手性催化剂产率 (%) ee (%) 1 苯乙酮 Ru3(CO)12/5 91 81 2 苯乙酮 Ru3(CO)12/1 11 83

不对称催化在有机化学中的应用

不对称催化在有机化学中的应用 1110712 胡景皓 不对称催化反应是使用非外消旋手性催化剂进行反应的，仅用少量手性催化剂，可将大量前手性底物对映选择性地的转化为手性产物，具有催化效率高、选择性高、催化剂用量少、对环境污染小、成本低等优点。经过40年的研究，不对称催化已发展成合成手性物质最经济有效的一种方法。 不对称催化领域最关键的技术是高效手性催化剂的开发，因为手性催化剂是催化反应产生不对称诱导和控制作用的源泉。美国孟山都公司的Knowles和德国的Homer在1968年分别发现了使用手性麟一锗催化剂的不对称催化氢化反应，从此不对称催化反应迅速发展。近几十年来手性配体的开发是不对称催化领域最为关注的焦点，并已合成出上千种手性配体，其中BINAP和(DHQD)2PHAL等已实现工业化应用，对映选择性已达到或接近100％，在氢化、环氧化、环丙烷化、烯烃异构化、氢氰化、氢硅烷化、双烯加成、烯丙基烷基化等几十种反应中取得成功，同时在均相催化剂负载化、水溶性配体固载化等研究中也取得了突出成果。以下是不对称催化研究的一些实例。 一、脯胺酸及其衍生物催化的不对称Michael加成反应 Listd、组在2001年首次用脯氨酸作催化剂研究了不对称Michael成反应。以DMSO为溶剂进行催化反应，获得了较好的收率，但是选择性却很差。这与之前报道的脯氨酸催化的不对称Aldol反应相比，e.e值明显降低。 随后，2002年Endersd、组对该反应进行了进一步的探索。在筛选L．脯氨酸用量时，发现反应中实际起催化作用的是溶解于溶剂DMSO中的L．脯氨酸，为此于体系中加入一定量甲醇或以甲醇为溶剂来增大L．脯氨酸的溶解度，同时加大催化剂的用量，该反应的e．e．能够提高到57％，但是反应时间大大延长。

催化氢化反应安全操作原则(通用版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 催化氢化反应安全操作原则(通 用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

催化氢化反应安全操作原则(通用版) 1．催化剂领用量应遵循按需领用的原则。需要多少领多少，要避免一次领用过多，长期放置不用，而导致催化剂活性降低甚至失活，或者干燥失水甚至自燃。暂时存放须用氮气保护。 2．仪器设备的检查与使用 （1）实验室里进行催化氢化反应，实施前必须仔细检查所用仪器，不得使用有明显破损、有裂痕以及有大气泡的玻璃仪器； （2）对所使用的氢气袋子必须用氮气检查是否漏气，不得使用漏气的氢气袋子； （3）检查所用的胶管是否老化不可用以及接头处是否松动； 对于使用高压釜进行的催化氢化反应，初次使用高压釜前必须有专人进行培训。使用设备前必须按规定逐项检查，主要内容包括：（1）场地是否整洁有序，避免摆放杂乱导致的安全隐患； （2）氢气及氮气的压力表头使用前必须进行打压试验，确认正

常后方可使用； （3）氢气及氮气钢瓶压力； （4）管路是否有裂纹，是否畅通； （5）各阀门是否漏气，并对确认其开/关状态； （6）热电耦温度计是否正常可用，线路是否完好不露电，插热电偶时注意插到底，使之真实反应体系温度等； 3．投料：向容器中加入溶剂和原料，搅拌溶解后，向容器中吹入氮气一段时间，使体系处于惰性气氛中，再加入催化剂。加入催化剂的动作要快，以尽可能减少催化剂自燃并引燃溶剂的可能性。或者先将催化剂加到溶剂中再一起转入反应器，再加入主原料，但因为体系呈黑色难以观察。 置换体系：用真空抽尽体系中的空气后，用氮气袋向体系中通入氮气，再抽尽氮气，如此重复操作3-5次，然后再抽尽氮气，用氢气袋通入氢气，如此重复操作2-3次，最后通入氢气进行反应。在高压釜中，要求置换次数均要多一些。 4.反应中间取样：取样前，先用氮气置换体系2－3此，或者吹

不对称氢化

摘要：不对称催化反应作为一个手性增量过程已成为人工合成旋光性产物最有效的手段之一。其中不对称氢化反应发展较快,是研究得较多的一类反应。不对称催化具有容量大、产率高、反应速度快、产物分离相对容易、催化剂的手性易于通过改变配体来修饰等优点，使该领域成为国际化学家研究的热点。 关键字:不对称氢化、钌、酮、β-酮酸酯。 随着科学技术的发展和人类生活质量的提高，人类对生命的重视和对药物的要求亦越来越高。近30年来，特别是最近10年来手性药物的合成已经成为世界各国十分重视的一个领域。20世纪60年代欧洲曾出现过以外消旋体形式出售的药物“反应停”造成的悲剧，因为其Ｒ构型异构体是一种镇静剂，而构型异构体却会导致胎儿的畸型，当外消旋的反应停”作为药物用来治疗妊娠反应时，导致了数以千计的胎儿畸型。为了不使这类悲剧重演，1992年美国食品和药物管理局（FDA）公布了一系列准则以指导这类药物的开发，规定对外消旋药物，必须对其进行拆分并证明其无毒副作用。欧共体也有类似的规定。 最新统计结果表明，1999年世界药品销售总额约3600亿美元，其中手性药物约1177亿美元，占药品总额的32.7%；2000年世界药品销售总额约3900 亿美元，其中手性药物约1325亿美元，比1999年约增加13.9%；预计到2005年手性药物的销售总额将达到约１718亿美元。北美、日本和欧共体都将在今后几年里上市一大批单一对映体的手性药物。所以，获得光学纯物质，已经成为当代化学家所面临的最具挑战性的任务之一。 长期以来，人们只能从天然产物中提取单一对映体药物，或用生物酶催化方法合成。如用一般的化学方法合成得到的是外消旋体，还需经过繁琐的化学拆分。不对称合成开辟了从非手性物质人工合成手性产物的新途径，而在众多的不对称合成反应中，在手性药物工业制备中最有发展前途的是不对称催化法。它具有手性增殖、高立体选择性和经济性等优点。 不对称催化反应体系包括均相不对称催化和多相不对称催化体系。近年来研究得较多的不对称催化反应包括不对称催化氢化、不对称催化环氧化、不对称催化氢甲酰化等。均相不对称催化体系自从20世纪60年代Ｋｎｏｗｅｌｓ发现了手性铑一膦配体的不对称催化氢化反应以来，Ｎｏｙｏｒｉ又成功地合成了BINAP等手性配体，并将其用于不对称催化氢化反应，得到了很好的光学选择

催化加氢方程式

催化加氢方程式 石油馏分中的硫化物主要有硫醇、硫醚、二硫化合物及杂环硫化物，在加氢条件下发生氢解反应，生成烃和H2S. 主要反应如下： RSH +H2RH+H2S R S R+2H2+H2S (RS)2+3H22RH+2H2S S +4H2R C4H9+H2S R S +2H 2+H2S 石油馏分中的氮化物主要是杂环氮化物和少量的脂肪胺或芳香胺，在加氢条件下反应生成烃和NH3. 主要反应如下： R CH2NH2+H R CH3+NH3 N +5H2C5H12+NH3 N +7H2C3H7+NH3 N H +4H2C4H10+NH3 石油馏分中的含氧化合物主要是环烷酸及少量的酚、脂肪酸、醛、醚及酮，含氧化合物在加氢条件下通过氢解生成烃和H2O. 主要反应如下： OH+H 2+H2O COOH +3H2CH3+2H2O 石油馏分中的金属主要有镍、钒、铁、钙等，主要存在于重质馏分中，尤其是渣油中。这些金属对石油炼制过程，尤其对各种催化剂参与的反应影响较大，必须除去。渣油中的金属可分为卟啉化合物(如镍和钒的络合物)和非卟啉化合物(如环烷酸铁、钙、镍)。以非卟啉化合物存在的金属反应活性高，很容易在

H 2／H 2S 存在条件下，转化为金属硫化物沉积在催化剂表面上。而以卟啉型存在的金属化合物先可逆地生成中间产物，然后中间产物进一步氢解，生成的硫化态镍以固体形式沉积在催化剂上。加氢脱金属反应如下： 22,''H H S R M R MS RH R H --???→++ 烯烃在加氢条件下主要发生加氢饱和及异构化反应。烯烃饱和是将烯烃通过 加氢转化为相应的烷烃；烯烃异构化包括双键位置的变动和烯烃链的空间形态发生变动。这两类反应都有利于提高产品的质量。其反应描述如下： R －CH=CH 2 ＋ H 2 → R －CH 2－CH 3 R －CH=CH －CH=CH 2 ＋ 2H 2→ R －CH 2－CH 2－CH 2－CH 3 nC n H 2n →iC n H 2n (异构化) iC n H 2n ＋ H 2 →iC n H 2n ＋2 值得注意的是，烯烃加氢饱和反应是放热效应，且热效应较大，因此对不饱和烃含量高油品加氢时，要注意控制反应温度，避免反应床层超温。

不对称合成综述

手性药物及其不对称催化合成的研究进展 【摘要】本文介绍了手性药物的重要性和类型;结合实例对不对称催化法合成 手性药物作简要概述，尤其是化学不对称催化技术，包括不对称催化氢化、羰基的不对称催化还原、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基化及不对称催化加成反应等;展望了不对称催化反应在手性药物合成中的发展方向。 【关键词】手性药物;不对称催化反应;合成 手性是自然界的普遍特征。作为生命活动重要基础的生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸和酶等几乎全是手性的。当今世界常用的化学药物中手性药物占据了超过60%的比例，它们的药理作用是通过与体内大分子之间严格手性匹配与分子识别实现的。近年来,世界手性药物的销售总额也在不断增加，据资料统计,1995年为425亿美元，1997年为900亿美元，2000年已超过1200亿美元[1]，2010年可望超过2500亿美元。由于市场巨大，已经引起了学术界和工业界的极大重视，并在国际上兴起手性技术的热潮。 1 手性药物及其药理活性 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，当手性药物、农药等化合物作用于这个不对称的生物界时，由于它们的分子的立体结构在生物体内引起不同的分子识别造成“手性识别”现象，两个异构体在人体内的药理活性、代谢过程及毒性往往存在显著的差异，具体可能存在以下几种情况[2]： 1. 1 一个对映体具有显著的活性，另一对映体活性很低或无此活性例如普萘洛尔(propranolol)的(-阻滞作用中，S-普萘洛尔的活性是其R-普萘洛尔的100倍以上。 1. 2 对映体之间有相同或相近的某一活性例如噻吗洛尔(timolol)两个对映体都具有降低眼压治疗青光眼的作用，其中S-噻吗洛尔为(-阻滞剂，用它制备滴眼液治疗青光眼时，曾引起支气管收缩，使有支气管哮喘史的患者致死，所以仅R-噻吗洛尔治疗青光眼是安全的。因此从全面平衡仍宜选用单一对映体。 1. 3 对映体活性相同，但程度有差异例如S-氯胺酮(ketamine)的麻醉镇痛作用是R-氯胺酮的1/3，但致幻作用较R型强。 1. 4 对映体具有不同性质的药理活性例如(2S,3R)-丙氧芬(右丙氧芬)是止痛药，(2R,3S)-丙氧芬(左丙氧芬)是镇咳药。 1. 5 一个对映体具有疗效，另一对映体产生副作用或毒性-个典型的例子是20世纪50年代末期发生在欧洲的“反应停”事件，孕妇因服用沙利度胺(俗称“反应停”)而导致海豹畸形儿的惨剧。后来研究发现，沙利度胺包含两种不同构型的光学异构体，(R)-对映体具有镇静作用，而(S)-对映体具有强致畸作用。 以前由于对此缺少认识，人类曾经有过惨痛的教训。因此，如何合成手性分子的单一光学异构体就成了化学研究领域的热门话题，同时也是化学家面临的巨大挑战。近年来各大制药公司正在研发的和已上市的药物中，以单一对映异构体上市或研究的药物分别占到相当大比例。由于手性药物市场前景看好，巴斯夫、陶氏化学、罗地亚等国际知名企业均成立了各自的手性中间体开发机构。但是我国手性药物工业与世界发展水平尚有较大差距。

催化氢化反应安全操作原则通用版

管理制度编号：YTO-FS-PD740 催化氢化反应安全操作原则通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

催化氢化反应安全操作原则通用版 使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1．催化剂领用量应遵循按需领用的原则。需要多少领多少，要避免一次领用过多，长期放置不用，而导致催化剂活性降低甚至失活，或者干燥失水甚至自燃。暂时存放须用氮气保护。 2．仪器设备的检查与使用 （1）实验室里进行催化氢化反应，实施前必须仔细检查所用仪器，不得使用有明显破损、有裂痕以及有大气泡的玻璃仪器； （2）对所使用的氢气袋子必须用氮气检查是否漏气，不得使用漏气的氢气袋子； （3）检查所用的胶管是否老化不可用以及接头处是否松动； 对于使用高压釜进行的催化氢化反应，初次使用高压釜前必须有专人进行培训。使用设备前必须按规定逐项检查，主要内容包括： （1）场地是否整洁有序，避免摆放杂乱导致的安全隐

不对称催化

课程名称:不对称催化合成 姓名：文霞 学号： 201337120040 专业：化学工程

不对称催化合成试题 1．什么是不对称合成反应？什么是不对称催化合成反应？ 答: 不对称合成（Asymmetric synthesis），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支。按照Morrison和Mosher的定义，不对称合成是“一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元”。这里，反应剂可以是化学试剂、催化剂、溶剂或物理因素。不对称催化合成反应是通过使用手性催化剂来实现不对称合成反应。 2．命名手性化合物的方法有哪几种？主要用什么来表示手性化合物的光学纯度？测量对映体组成的方法主要有哪几种？ 答：手性化合物命名的方法有R/S标记法，D/L标记法，赤式苏式标记法。主要用ee值表示光学纯度，测量对映体组成的方法有测定比旋度、核磁共振法、层析法（气相色谱和液相色谱）、毛细管电泳法、X射线衍射法等。 3．除了不对称碳中心的手性化合物外，还有哪些结构具有手性？ 答：轴手性、平面手性、螺手性、八面体结构及其他手性结构体。 4．不对称催化剂的设计主要要考虑哪些因素？为什么说它是一个结构工程，同时又是一个功能工程？ 答：手性分子催化剂由活性的金属中心和手性配体构成，金属中心决定催化剂的活性，手性配体则控制立体化学，即对映选择性。不对称催化是一种四维的化学，只有当理想的三维结构（x,y,z）和适当的动力（t）结合在一起时才能达到高效率，此时的催化剂设计不叫考虑其结构，还要使其达到催化的功能。5．不对称氢化反应研究发展过程中具有较大影响的研究有哪些？做出突出贡献的有哪几个研究者？不对称氢化反应的的底物主要哪些，其结构特点是什么，为什么？ 答:用过渡金属进行对映性催化氢化的新方法 William S. Knowles 和 Ryoji Noyori 不对称氢化反应的的底物主要：烯烃的不对称氢化，包括N-acyl dehydroaminoacids，特别是Rh的双膦配体催化L-DOPA的商业化生产；Enamides 的不对称氢化反应，烯丙基型的化合物的不对称氢化，高烯丙醇型化合物以及α,

催化氢化反应安全操作原则(2021版)

催化氢化反应安全操作原则 (2021版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0155

催化氢化反应安全操作原则(2021版) 1．催化剂领用量应遵循按需领用的原则。需要多少领多少，要避免一次领用过多，长期放置不用，而导致催化剂活性降低甚至失活，或者干燥失水甚至自燃。暂时存放须用氮气保护。 2．仪器设备的检查与使用 （1）实验室里进行催化氢化反应，实施前必须仔细检查所用仪器，不得使用有明显破损、有裂痕以及有大气泡的玻璃仪器； （2）对所使用的氢气袋子必须用氮气检查是否漏气，不得使用漏气的氢气袋子； （3）检查所用的胶管是否老化不可用以及接头处是否松动； 对于使用高压釜进行的催化氢化反应，初次使用高压釜前必须有专人进行培训。使用设备前必须按规定逐项检查，主要内容包括：

（1）场地是否整洁有序，避免摆放杂乱导致的安全隐患； （2）氢气及氮气的压力表头使用前必须进行打压试验，确认正常后方可使用； （3）氢气及氮气钢瓶压力； （4）管路是否有裂纹，是否畅通； （5）各阀门是否漏气，并对确认其开/关状态； （6）热电耦温度计是否正常可用，线路是否完好不露电，插热电偶时注意插到底，使之真实反应体系温度等； 3．投料：向容器中加入溶剂和原料，搅拌溶解后，向容器中吹入氮气一段时间，使体系处于惰性气氛中，再加入催化剂。加入催化剂的动作要快，以尽可能减少催化剂自燃并引燃溶剂的可能性。或者先将催化剂加到溶剂中再一起转入反应器，再加入主原料，但因为体系呈黑色难以观察。 置换体系：用真空抽尽体系中的空气后，用氮气袋向体系中通入氮气，再抽尽氮气，如此重复操作3-5次，然后再抽尽氮气，用氢气袋通入氢气，如此重复操作2-3次，最后通入氢气进行反应。

不对称催化反应在手性物质合成中的应用

不对称催化反应在手性物质合成中的应用 班级：应用化学08—2班学号：2008302052 姓名：殷金昌摘要：概述了应用不对称催化技术在各类手性有机物合成反应中表现的立 体化学特性及优势，因具有催化效率高、选择性高、催化剂用量少、对环境污染小、成本低等优点，不对称催化将发展成合成手性物质最经济有效的一种方法。另外介绍了不对称催化技术在几种手性物质合成反应中的应用举例，包括：脯胺酸及其衍生物催化的不对称Michael加成反应、由甲基酮不对称催化合成非环状脂肪族光学活性胺的合成反应、由樟脑不对称催化合成莰胺这三个有机合成反应，展现出不对称催化合成技术在合成复杂有机化合物中表现的明显优势。最后，对不对称催化合成的应用前景作出展望，这种高催化性、高选择性的手性合成技术将会为全世界带来巨大的经济效益和社会效益。 关键词：不对称催化、手性物质、有机合成、应用 1．概述 不对称催化反应[1-3]的发现与发展是上个世纪化学界乃至整个自然科学领域取得的重要成就之一。2001年，Knowles、Noyori和Sharpless三位化学家基于他们在不对称氢化反应和不对称氧化反应中的杰出贡献而获得了诺贝尔化学奖，显示该研究领域取得了重大的进展，但是不对催化研究还面临诸多挑战，依然是目前化学学科，乃至药物和材料领域的前沿和研究热点。我们国家对不对称催化的研究虽然起步较晚，但近十年来，随着国家对手性科学与技术的日益重视，目前我国科学家不仅在基础理论研究方面，诸如具有完全知识产权手性配体及催化剂的制备；新的不对称反应的建立；新概念与新方法的创立；以及手性识别、放大与传递、催化机理等研究方面取得了长足的进展，已在某些方面占据了国际领先的水平，而且在手性技术的开发和手性药物的制备等方面也显示了很好的发展前景。 不对称催化反应是使用非外消旋手性催化剂进行反应的，仅用少量手性催化剂，可将大量前手性底物对映选择性地的转化为手性产物，具有催化效率高、选择性高、催化剂用量少、对环境污染小、成本低等优点。经过40年的研究，不对称催化已发展成合成手性物质最经济有效的一种方法。 不对称催化领域最关键的技术是高效手性催化剂的开发，因为手性催化剂是催化反应产生不对称诱导和控制作用的源泉。美国孟山都公司的Knowles