手性是自然界的基本属性之一,与生命休戚相关。近年来,人们对单一手性化合物(如手性医药和农药等)及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展。手性物质的获得,除了来自天然以外,人工合成是主要的途径。
1、新型手性配体的设计合成
手性配体和手性催化剂是手性催化合成领域的核心,事实上手性催化合成的每一次突破性进展总是与新型手性配体及其催化剂的出现密切相关。2003年,美国哈佛大学Jacobsen在美国《Science》杂志的视点栏目上发表论文,对2002年以前发展的为数众多的手性配体及催化剂进行了评述,共归纳出八种类型的“优势手性配体和催化剂(Privileged chiral ligands and catalysts)”。
2、金属配合物手性催化反应的新发展
迄今为止,已经实现的手性催化反应只占到全部发现的有机反应中的绝少一部分,即使对于比较成熟的手性催化氢化和氧化反应来说,仍然还存在许多有待解决的问题。而对于手性催化碳-碳键形成反应,缺乏高效的手性催化剂或催化剂的效率低是一个普遍性的问题。近年来,各国科学家通过新型配体的设计,发展了新的手性催化体系,在金属配合物手性催化反应中取得了一系列重要进展。
3、生物手性催化反应的新发展
生物催化是利用生物催化体系(如细胞或酶)催化的反应过程,他是迄今为止人们所知的最高效和最具有选择性的温和催化反应体系,也是一个环境友好的体系。
这一方法不仅可以得到纯度高、量大的产物,而且可以获得很多常规方法难于合成的包括手性医药、农药及其中间体在内的手性化合物,从而克服化学合成中的困难和弥补化学合成的不足。近十几年来各国科学家在生物催化的氧化还原、环氧化合物的开环、羰基化合物的氰醇化、以及腈的水解等反应方面取得了重要的进展,同时在工业应用上也获得了很大的成功。
我们完全有足够的信心可以坚定:我国的手性催化研究在不久将来一定会取得新的突破和提高。这也会提升我国在手性催化领域的国际竞争力,为我国手性医药、农药和手性功能材料等方面的发展提供科学基础和技术支撑。