综述:有机催化不对称合成含硫环状化合物
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时间:2025年10月12日
来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7
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本综述系统梳理了2010年以来手性有机催化剂在构建含硫杂环化合物(如螺环、轴手性骨架等)中的应用进展,重点阐释了共价/非共价活化机制对立体选择性的调控作用,为复杂硫杂分子架构的绿色合成提供了方法论指导。
不对称有机催化(Asymmetric Organocatalysis)作为合成化学领域的强大工具,近年来在构建含硫手性环状分子方面展现出卓越潜力。本文聚焦2010年以来该领域的研究进展,通过剖析不同类型手性有机催化剂的作用机制,系统阐述硫杂环化合物(thiacycles)的高效构建策略。
根据催化模式差异,有机催化主要分为共价活化(Covalent Activation)与非共价活化(Non-covalent Activation)两类。共价活化通过形成亚胺离子、烯胺等中间体实现底物活化;而非共价活化则依赖氢键、离子对等弱相互作用调控反应路径。这两种模式在合成硫杂螺环(spirocycles)、轴手性分子(axially chiral motifs)等复杂结构时各具优势。
通过精心设计的多步级联反应(cascade processes),研究者成功实现了多种含硫杂环的高效构筑。例如,利用手性仲胺催化剂催化的迈克尔加成-环化反应,可一步构建含硫四元环结构;而硫醇与不饱和羰基化合物的不对称环化反应,则可通过硫脲类催化剂的双氢键活化实现优异的对映选择性控制。
反应立体选择性的核心在于催化剂与底物形成的过渡态构型。手性磷酸催化剂可通过离子对效应稳定反应中间体;而方酰胺类催化剂则通过多重氢键网络精确导向亲核试剂的进攻方向。这些机制的系统研究为预测和优化反应立体化学输出提供了理论依据。
随着新型手性催化剂体系的不断涌现,有机催化在合成复杂含硫生物活性分子领域将发挥更重要作用。未来研究需重点关注催化剂结构与立体选择性之间的定量构效关系,以及绿色溶剂体系中的催化性能优化。
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