Language
Country/Area
No result found
Bí mật của phối tử dioxzoline: Tại sao chúng lại có tác dụng tuyệt vời trong xúc tác bất đối xứng?
Với sự phát triển không ngừng của nghiên cứu hóa học, phối tử Bis(oxazoline) (gọi tắt là phối tử BOX) đã dần trở thành một vai trò quan trọng trong lĩnh vực xúc tác bất đối xứng. Các phối tử như vậy có hai vòng oxzoline và thường có tính đối xứng C2, khiến chúng đặc biệt đặc biệt trong các phản ứng xúc tác. Cấu trúc của chúng rất linh hoạt và mang lại kết quả tuyệt vời trong các ứng dụng xúc tác bất đối xứng, mang lại những khả năng mới cho tổng hợp hữu cơ.
Với sự hiểu biết sâu sắc hơn về phối tử BOX, các nhà nghiên cứu đã dần nhận ra ứng dụng tiềm năng của chúng trong xúc tác bất đối xứng và chìa khóa thành công nằm ở thiết kế cấu trúc độc đáo của chúng.
Tổng hợp phối tử BOX
Quá trình tổng hợp dioxzoline khá thuần thục, thường thông qua phản ứng vòng hóa 2-aminoalcohol. Đặc biệt khi tổng hợp dioxzoline, phương pháp tổng hợp một bước sử dụng vật liệu hai chức năng là phương pháp thuận tiện nhất. Những vật liệu như axit dicarboxylic hoặc hợp chất dinitril tương đối phổ biến trên thị trường, vì vậy hầu hết các phối tử dioxzoline đều sử dụng những vật liệu này làm nguyên liệu ban đầu. Lấy malondiconitrile và axit dipicolinic làm ví dụ, tính sẵn có trên thị trường và chi phí thấp của những vật liệu này khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nhà nghiên cứu.
Ứng dụng xúc tác
Trong các phản ứng xúc tác khác nhau sử dụng oxzoline, từ kết quả hóa học lập thể, chất trung gian phẳng tứ giác xoắn thường được hình thành. Chất trung gian này dựa trên giả thuyết cấu trúc tinh thể có liên quan và cho thấy rằng nhóm thế 4 vị trí trên oxzoline có thể ngăn chặn một cách hiệu quả một mặt chọn lọc nhất định của chất nền, dẫn đến tính chọn lọc đối quang. Điều này được sử dụng rộng rãi trong các phản ứng khác nhau, chẳng hạn như phản ứng Mannich, phản ứng cộng Michael, phản ứng tạo vòng Nazarov và phản ứng dị vòng Diels-Alder.
Kể từ lần đầu ứng dụng phối tử dioxazolin vào các hợp chất cacbonyl, hoạt tính xúc tác của chúng đã liên tục được công nhận, đặc biệt là trong các phản ứng hình thành liên kết cacbon-cacbon.
Phản ứng hình thành liên kết cacbon-cacbon
Dioxazoline có kết quả đáng chú ý trong các phản ứng cộng vòng không đối xứng, bắt đầu từ ứng dụng ban đầu của nó trong quá trình tạo vòng các hợp chất cacboxyl và dần dần mở rộng sang phản ứng cộng vòng 1,3 lưỡng cực và phản ứng Diels-Alder. Phạm vi ứng dụng của loại phối tử này khá rộng, bao gồm xúc tác cho các quá trình cốt lõi như phản ứng aldol, phản ứng Michael và phản ứng ene.
Các phản ứng và lịch sử khác
Sự thành công của phối tử dioxzoline khiến chúng trở nên hữu ích trong các ứng dụng mới nổi trong nhiều phản ứng khác nhau, chẳng hạn như tạo vòng, hydrosil hóa và xúc tác fluor hóa. Những phối tử này đã đi được một chặng đường dài kể từ khi chúng xuất hiện vào năm 1984. Trường hợp xúc tác bất đối xứng đầu tiên đến từ nghiên cứu của Brunner và cộng sự, nhưng kết quả ban đầu không nổi bật, chỉ có 4,9% enantioexcess. Với nghiên cứu chuyên sâu về lý thuyết và ứng dụng của các phối tử này, một số lượng lớn các trường hợp có độ chọn lọc cao đã được tạo ra. Với sự cải thiện hoạt tính xúc tác, phối tử BOX hiện nay chiếm một vị trí không thể thiếu trong hóa học tổng hợp.
Các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá và cải tiến thiết kế phối tử, đồng thời các biến thể dioxzoline mới cũng đang được phát triển, giúp mở rộng hơn nữa tiềm năng ứng dụng của chúng.
Chúng ta hiểu rõ hơn về phối tử dioxzoline và tầm quan trọng của nó trong xúc tác bất đối xứng, nhưng sự phát triển tiếp theo và những ứng dụng mới có thể mang lại loại cuộc cách mạng hóa học nào trong tương lai?
