新型平面手性卡宾催化剂

新型平面手性卡宾催化剂

含咪唑基的氮杂环卡宾（NHCs）是一组通用型催化剂分子，可作为配体用于过渡金属催化剂中，还可作为不含金属的有机催化剂单独使用。化学家们还希望这些化合物的对映版本可用于制备手性分子，但目前为止，只有极少数成功案例被报道。

美国西北大学的Christopher T.Check和Karl A.Scheidt所带领的研究小组试图通过熔融金属夹心与NHC框架组成的三明治结构的复合物来改变这种局面。在研究过程中，他们创建了一类新型的刚性平面手性咪唑环，通过改变咪唑环上的取代基，该咪唑环可以在配体和有机催化剂之间进行角色变换。

西北大学的化学家们首次合成了二茂铁衍生物，其一侧的NHC骨架上连接了1个环戊二烯配体，另一侧的NHC骨架上连接了一个带有伪麻黄碱侧链的环戊烯并吡啶配体。研究人员将该对映异构体分离后，额外进行了一个测定反应次序的实验，以最终确定该平面手性咪唑环系统的结构。

耶鲁大学的Scott J.Miller认为：这种新的分子对于在催化剂载体材料——NHC配体末端键合基团以形成平面手性概念是一种创造性的表达，研究人员提供了优化催化剂的新途径，这是一项发人深省的、具有激励性的工作。Miller所带领的团队致力于立体复杂分子催化合成方法的研究。

利用该二茂铁基的手性NHC，Scheidt和同事进行了一系列的反应，如使用该NHC作为一种对映选择性有机催化剂用于催化α-酮酯上高烯醇化合物的加成反应；将NHC和镍用于苯丙炔与醛类化合物的还原偶联，生成具有较高位置选择性和对映体过量百分率（与已报道的相比）的烯丙基醇类化合物。此外，研究人员进一步研究了NHC/铜和NHC/铑等配合物的性能。

德国明斯特大学的 Frank Glorious对此评论道：“这些卡宾配合物是灵活模块化设计的结果。研究人员充分证明了NHCs令人难以置信的通用性能，它们既可以作为手性有机催化剂单独使用，又可以作为催化不对称转换的镍、铜基催化剂的配体。若NHCs能够尽快商业化，其产生的效益将是巨大的。”

（本栏目编辑：李丽平）