新型平面手性卡賓催化劑

新型平面手性卡賓催化劑

含咪唑基的氮雜環卡賓（NHCs）是一組通用型催化劑分子，可作為配體用于過渡金屬催化劑中，還可作為不含金屬的有機催化劑單獨使用。化學家們還希望這些化合物的對映版本可用于制備手性分子，但目前為止，只有極少數成功案例被報道。

美國西北大學的Christopher T.Check和Karl A.Scheidt所帶領的研究小組試圖通過熔融金屬夾心與NHC框架組成的三明治結構的復合物來改變這種局面。在研究過程中，他們創建了一類新型的剛性平面手性咪唑環，通過改變咪唑環上的取代基，該咪唑環可以在配體和有機催化劑之間進行角色變換。

西北大學的化學家們首次合成了二茂鐵衍生物，其一側的NHC骨架上連接了1個環戊二烯配體，另一側的NHC骨架上連接了一個帶有偽麻黃堿側鏈的環戊烯并吡啶配體。研究人員將該對映異構體分離后，額外進行了一個測定反應次序的實驗，以最終確定該平面手性咪唑環系統的結構。

耶魯大學的Scott J.Miller認為：這種新的分子對于在催化劑載體材料——NHC配體末端鍵合基團以形成平面手性概念是一種創造性的表達，研究人員提供了優化催化劑的新途徑，這是一項發人深省的、具有激勵性的工作。Miller所帶領的團隊致力于立體復雜分子催化合成方法的研究。

利用該二茂鐵基的手性NHC，Scheidt和同事進行了一系列的反應，如使用該NHC作為一種對映選擇性有機催化劑用于催化α-酮酯上高烯醇化合物的加成反應；將NHC和鎳用于苯丙炔與醛類化合物的還原偶聯，生成具有較高位置選擇性和對映體過量百分率（與已報道的相比）的烯丙基醇類化合物。此外，研究人員進一步研究了NHC/銅和NHC/銠等配合物的性能。

德國明斯特大學的 Frank Glorious對此評論道：“這些卡賓配合物是靈活模塊化設計的結果。研究人員充分證明了NHCs令人難以置信的通用性能，它們既可以作為手性有機催化劑單獨使用，又可以作為催化不對稱轉換的鎳、銅基催化劑的配體。若NHCs能夠盡快商業化，其產生的效益將是巨大的。”

（本欄目編輯：李麗平）