【手性物获得技术 6.】
(6. 催化不对称合成)
在不对称合成的诸多方法中,最理想的是催化不对称合成,它具有手性增殖、高对映选择性、经济,易于实现工业化的优点,其中的手性实体仅为催化量极少量。手性实体可以是简单的化学催化剂或生物催化剂,选择一种好的手性催化剂可使手性增值10万倍。
1、不对称催化氢化反应
不对称催化氢化反应是在手性催化剂作用下氢分子将含有碳碳、碳氮、碳氧双键的烯烃、亚胺和酮类等前手性底物加成转化为手性中心含氢的产物。如:治疗神经系统帕金森病的药物—左旋多巴,以及孟山都公司年销售额达10亿美元的高效消炎解热镇痛药(s)—荼普生。“手性催化氢化反应的研究”主要由威廉·斯坦迪什·诺尔斯(美国)、野依良治(日本)研究发展。
2、不对称催化氧化反应
双键不对称催化氧化在手性药物生产中具有重要地位它包括不对称环氧化和不对称双羟基。1988年,美国科学家巴里·夏普莱斯(Sharpless)用手性配体金鸡纳碱与四氧化饿进行烯烃的不对称催化羟基化反应,现己成功用于抗癌药物紫杉醇边链的不对称合成。
2001年,瑞典皇家科学院宣布,将2001年诺贝尔化学奖奖金的一半授予美国科学家威廉.诺尔斯与日本科学家野依良治,以表彰他们在“手性催化氢化反应”领域所作出的贡献;奖金另一半授予美国科学家巴里·夏普莱斯,以表彰他在“手性催化氧化反应”领域所取得的成就。威廉·诺尔斯的贡献是,他发现可以使用过渡金属来对手性分子进行氢化反应,以获得具有所需镜像形态的最终产品。他的研究成果很快便转化成工业产品,如治疗帕金森氏症的药L-DOPA就是根据诺尔斯的研究成果制造出来的。而野依良治的贡献是进一步完善了用于氢化反应的手性催化剂的工艺。巴里夏普莱斯的成就是开发出了用于氧化反应的手性催化剂。
这以后不对称催化合成又发展了”催化不对称环丙烷化反应“和”不对称催化羰基合成反应“。利用光学活性的环丙烷类化合物具有重要的生物活性。工业上主要利用不对称环丙烷化反应合成除虫菊醋或生产拟除虫菊醋类农药;利用羰基合成可用来合成手性药物,如消炎镇痛解热新药布洛芬等。另有不对称催化羰基还原反应和不对称双键转移反应合成等,目前均已用于工业生产之中。
丰都智愚河畔环境技术工作室