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手性钳形金属化合物的合成及其在不对称催化反应中的应用
导言：
手性催化剂在有机合成中发挥着越来越重要的作用。在化学反应中，对分子的手性有选择性的引入对于合成化合物和药物分子具有重要意义。由于手性的重要性，《手性》这一学科迅速发展。众所周知，钳形金属化合物是有机合成中重要的催化剂，在不对称合成上具有广泛应用。对于手性钳形金属化合物的合成及其在不对称催化反应中的应用进行研究和发展具有重要意义。本文将详细介绍手性钳形金属化合物的合成及其在不对称催化反应中的应用。
一、手性钳形金属化合物的合成
手性钳形金属化合物主要通过有机合成合成。这些化合物通常分为两个分类：手性L配体和金属钳。最常用的L型配体主要包括光学异构体，如D-2-氨基-2-甲基-1-苯乙醇、-(S)-5,5-二甲基-1,3-二氧丛氨基乙酸和多酰胺类分子。金属钳主要由五元环、六元环或七元环的羰基钼或铁等金属元素组成。其中，五环和七环的金属钳化合物较少见。
（1）、TBDMS钳形铁配合物的制备
TBDMS钳形铁配合物是手性钳形金属化合物的类型之一。它是由D-2-氨基-2-甲基-1-苯乙醇和温和的条件下的羰基铁反应而成的。反应体系如下：
D-2-amino-2-methyl-1-phenyl-1-propanol和Cl2FeCO2CCl3体系反应，可以得到这组手性联铁钳Ferrocinium[Fe–(η5-C5H5){R-(+)-N-(1-phenylethyl)-amino(2-methyl)propanol}2]2+，这是目前人们所知的具有催化而非红外吸收活性的手性钳形化合物中的翘死体。
（2）、:(S)-BINAP和钳形铁合成催化剂
此类催化剂主要是以苯基二茂铁为基础，结合了一些比较好的手性配体。功能在于引导金属的空间取向，起到催化作用。常用的手性配体包括夹种亚磷酰化合物(S)-BINAP、ChiralOxazoline以及Chiralpyridine等等。
二、手性钳形金属化合物的应用
手性钳形催化剂已广泛应用于不对称催化合成反应中。具体的反应包括不对称的环加成反应、希夫碱反应、不对称的醇氧化反应、不对称的烷基化反应、不对称的双键水合反应以及不对称的[2+2]环加成反应等。
（1）、环加成反应
环加成反应是有机合成中最重要的反应之一。该反应通过将简单的分子组合成更复杂的化合物，并为多数生物活性物质的合成功能团提供了一种直接途径。手性钳形催化剂已成功应用于不对称环加成反应中。例如，以BINAM催化剂为例，它被用于阴离子和亲双电子受体反应的亚酸酐环加成反应上。该反应的选择性高，产率高，并且具有很好的催化效果。
（2）、烷基化反应
另一个常见的不对称反应是烷基化反应。在这种反应中，手性钳形催化剂提供高立体选择性。例如，对于铂（II）介导的烷基化反应，手性金属化合物被用作手性催化剂。它们可以选择性地氧化不对称的烷基羟基，产生高级手性物质。
（3）、杂环合成反应
手性钳形催化剂也被用作杂环合成的手性催化剂。例如，基于Rhodium（II）的手性钳形催化剂是在杂环合成中广泛应用的重要催化剂。这种催化剂被用来催化芳香杂环环加成反应，产率高，选择性好，并且易于从反应体系中分离出产物。
（4）、醇氧化反应
醇氧化反应是不对称反应的另一个领域。手性钳形催化剂已被用于醇的氧化反应，这种反应以各种形式出现。例如，PHENY和Cp*Fe(CO)2H（Cp*为五甲基环戊二烯基）键合的氧化剂Rh(III)催化剂（2,2'-联吡啶苄醇配体）可选择性氧化富含手性的香豆醇碱-等不对称二元醇，产率可达98％。
结论：
手性催化剂在有机合成中发挥着越来越重要的作用。手性钳形金属化合物是有机合成中重要的催化剂，在不对称合成上具有广泛应用。本文介绍了手性钳形金属化合物的合成及其在不对称催化反应中的应用。未来，随着相关研究的继续深入，相信手性钳形催化剂将在更多的有机合成反应中发挥出其重要作用。