有机催化剂种类及其应用.doc

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1、有机催化剂及其应用概述摘要：本文通过查阅大量文献，对现今国内外有机催化剂的研究现状以及在各种有机反应中的应用作出了一个总体概述。同时，还重点对不对称合成中比较新式的有机催化剂进行了简单介绍。最后，对今后有机催化剂的发展前景进行了展望。关键词：金属有机催化剂非金属有机催化剂不对称合成：非MAO-茂金属催化剂Abstract:Throughanextensiveliteratureonthecurrentsituationathomeandabroadaswellasorganiccatalystsinorganicreactionstoageneralover

2、view.Atthesametime,alsofocusedonthemoremodernasymmetricsynthesisoforganiccatalystswerebrief.Finally,thecatalystforfuturedevelopmentoforganicprospect.Keyword:Organometallic-catalystsNon-metallic-organic-catalystAsymmetric-SynthesisNon-MAO-metallocene-catalyst催化剂在现代有机合成化学及化工中有着举足轻重的地

3、位．现代化学工业产品的85％都是通过催化过程生产的。每种新催化剂的发现及催化工艺的研制成功，都会引起化学工业的重大革新。众所周知，有机催化剂中主要分为金属有机催化剂和非金属有机催化剂。金属有机催化剂凭借其优异的催化性能成为有机反应催化剂的主流．在金属有机催化剂蓬勃发展的同时，催化剂的另一个新分支——非金属有机催化剂引起了人们的浓厚兴趣，越来越多的简单有机物分子被直接用作有机反应的催化剂，成为现代合成化学的前沿领域之一。当然，在不对称有机合成中还涌现了一些新兴的有机催化剂，我们将对其一一介绍。1.非金属有机催化剂及其应用1.1非金属有机催化剂的定义及其特征与金

4、属有机催化剂相反，非金属有机催化剂是指具备催化剂基本特征的一类不包含金属离子配位的低分子量有机化合物．此类非金属有机催化剂不同于通常的单纯以质子酸中心起主导作用的有机羧酸类、苯磺酸类有机催化剂，它是通过分子中所含的N，P等富电子中心与反应物通过化学键或范德华力形成活化中间体，同时利用本身的结构因素来控制产物的立体选择性．目前非金属有机催化剂主要有如下三类：(1)有机胺类：脯氨酸、咪唑啉酮类、金鸡纳碱类、Ⅳ．杂环卡宾类、二酮哌嗪类、胍类、脲及硫脲类等；(2)有机膦类：三烷基膦类、三芳基膦类等；(3)手性醇类质子催化剂：如TADDOL类催化剂．非金属有机催化剂和

5、金属有机催化剂以及生物有机催化剂有着非常密切的联系，有的非金属有机催化剂例如叔膦本身又是金属有机催化剂很好的配体，还有些非金属有机催化剂显示出类似于酶的特性和催化机理．大量的研究发现大多数非金属催化剂有较高的催化活性，尤其是应用在不对称合成中，经其催化的反应大都有很好的收率和对映选择性，并且具有毒性低、价格低廉、容易制备、稳定性好、易于高分子固载等一系列优点，所以越来越受到各国化学家的重视．1.2非金属有机催化剂在各类有机反应中的应用1.2.1重排反应(炔酮异构化为双烯酮)1992年，Trost小组[1]首次报道了在三苯基膦的催化下，α、β炔酮异构化为α、β

6、、γ共轭双烯酮。1993年，陆熙炎小组[2．3]对此类反应进行了详细的研究并将此类催化剂范围扩展到有机叔膦，在随后的研究中提出并逐步完善了反应中叔膦的催化机理。1.2.2环加成反应1.2.2.1[3+2]环加成反应(1，3-偶极环加成反应)1995年，陆熙炎等报道了一种形成环戊烯的新方法，即2，3一丁二烯酸酯(3a)或2一丁炔酸酯和贫电子烯烃4在有机催化剂三烷基膦的作用下进行[3+2]环加成反应。2000年，MacMillan等使用手性咪唑啉酮类有机物为催化剂，实现了硝酮和不饱和醛的[3+2]环加成，生成异噁唑啉类化合物。1.2.2.2[2+2]环加成198

7、2年，Wynberg报道了首例使用金鸡纳碱类有机催化剂奎尼定催化乙烯酮和三氯乙醛发生[2+2]环加成反应，反应给出良好收率和高对映选择性的产物β-内酯。1.2.2.3[4+3]环加成烯丙基阳离子与二烯的[4+3]环加成反应是构建七元环的重要手段．2003年，Harmata等报道了首例有机催化剂催化的不对称[4+3]环加成反应．此反应是在有机催化剂和三氟乙酸共同作用下，以CH2Cl2为溶剂，γ位取代的共轭双烯醛和呋喃发生环加成反应，生成七元环产物。1.2.3缩合反应1.2.3.1羟醛缩合反应List等_研究了以(S)-Proline为催化剂的丙酮和一系列醛的分

8、子间Aldol反应。1.2.3.2Michael加成