综述：手性有机配体介导的铝催化不对称转化反应研究进展

（编辑推荐）本综述系统梳理了2015年以来手性铝催化剂（Asymmetric Al Catalysis）在不对称合成中的最新进展。作为地壳含量最丰富的金属，铝凭借低毒、廉价等优势，正逐步替代传统过渡金属（如BINOL、salen等配体体系），在醛的α-烷基化、迈克尔加成（Michael addition）、多米诺反应等立体选择性转化中展现出绿色催化潜力。

　　

铝催化剂的崛起

作为地壳含量最高的金属元素，铝（Al）以其储量丰富、成本低廉和低毒性优势，正成为替代钌、铑等贵金属的绿色催化剂。早期铝催化剂主要作为路易斯酸（Lewis acid）参与外消旋反应，如傅-克酰基化（Friedel-Crafts acylation）和烯反应（Alder-ene reaction），而手性铝催化体系的开发直至1990年代才取得突破。

手性配体的精妙调控

通过引入特定手性配体，可精准调控铝中心的立体电子环境。研究证实，BINOL衍生物、salen配体、TADDOL骨架以及N,N'-二氧化物等能显著提升催化剂的立体控制能力。例如，VANOL修饰的铝催化剂在环氧化合物的不对称开环反应中实现>99% ee值，而奎宁碱衍生物则成功应用于醛的α-位不对称烷基化。

反应类型的多元化拓展

近年来铝催化体系已覆盖六大类反应：

1. 碳基亲核加成：包括醛酮氰化（cyanations）和羟醛缩合（aldol reactions）
2. 还原反应：手性氢转移还原β-酮酯
3. 环化过程：如[4+2]环加成（cycloaddition）和分子内关环
4. 碳-碳键构建：迈克尔加成（Michael addition）和酰基重排（acyloin rearrangement）
5. 聚合反应：立体规整聚酯的活性聚合
6. 级联反应：多米诺（domino）和串联（tandem）反应的一锅法实现

绿色化学的未来展望

铝催化剂在共聚反应（copolymerization）中的成功应用，印证了其在可持续化学中的潜力。相较于传统过渡金属催化剂，铝体系在生物相容性和反应后处理方面优势显著。最新研究显示，基于N,N'-二氧化物的铝配合物可在水相中高效催化不对称曼尼希反应，这为药物绿色合成提供了新思路。