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從阿摩尼亞到雙氧佐林：這些配體如何在化學史上掀起革命？
在化學的長河中，不斷有各種配體的發現與應用，推動著催化劑及合成技術的革新。雙氧佐林（Bis(oxazoline) ligands），通常簡稱為BOX配體，是一類特別的重要的手性配體。這類配體以其獨特的結構與文獻記載，逐渐成為不對稱催化領域中的使用標準。在這篇文章中，我們將探討雙氧佐林的合成、催化應用，以及它們如何依循歷史的潮流，成為化學歷史上的轉折點。
雙氧佐林配體包含兩個氧佐林環，結構通常具有C2對稱性，並且可衍生出多種形式。
合成過程
雙氧佐林的合成方法已經相當成熟，普遍是經由2-氨基醇與各式適合的功能團進行環化反應。然而，對於雙氧佐林來說，最方便的合成方式是使用雙官能性的起始材料，這樣可以一次合成兩個環。常見的材料包括二酸或二氰化合物，因此大部分的雙氧佐林都來自這些原料。BOX及PyBOX的成功，很大程度上源自於其便捷的合成方法，這些材料如丙二腈與雙吡啶酸等，均可低價購得。
不對稱催化的應用
雙氧佐林配體的應用廣泛，特別是在不對稱催化反應中。當橋接的BOX配體被用於催化時，其立體化學結果表現出與一個扭曲的平面四面體中間體相一致的特徵。以氧佐林的4位取代基為例，會阻擋底物的某一個對映面，從而導致不對稱性選擇的發生。例如，在多種反應中，如Mannich反應、ene反應等，均有令人驚豔的應用效果。
金屬的配合物中包含雙氧佐林配體，顯示出極佳的催化性能，特別是在碳–碳鍵形成反應中。
碳–碳鍵形成反應
雙氧佐林在碳–碳鍵形成反應中表現出色，最早的應用是車馬尼環化反應，隨後這一應用擴展至1,3-偶極子環加成及Diels-Alder反應等多種形式。研究顯示，雙氧佐林在這些反應中均能成功達到不對稱性產物，顯示出人們對雙氧佐林的廣泛依賴。
此外，雙氧佐林在氫硅化、氟化催化及Wacker類環化中的應用也逐步被發現，展現其在催化領域的多樣性。
發展歷史
雙氧佐林的歷史可以追溯到1984年，Brunner首次展示了這類配體在不對稱催化中的潛力，儘管當時的效率僅為4.9%。經過幾年的研究，Brunner對氧佐林配體進行了再評估，並探索了手性吡啶氧佐林的應用，使得不對稱誘導效果得到顯著提升。隨著Nishiyama和Masamune的努力，雙氧佐林在各種催化反應中的應用逐漸成熟，成為不對稱催化劑的典範。
至今，已有許多不同結構的雙氧佐林被合成，這些結構仍主要圍繞著經典的BOX和PyBOX母體。雖然許多新型的配體不斷被發展，但BOX和PyBOX的經典作用仍然是化學界的主流，而未來的發展又將指向何方呢？
