不对称合成  041M5006H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:范青华,李保林
授课时间: 星期一, 第5、6、7节
授课地点: 教2-429
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19
课程编号: 041M5006H 课时: 54 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:范青华,李保林
英文名称: Asymmetric Synthesis

教学目的、要求

本课程为有机化学专业研究生的专业普及课,也可作为药物和生物化学学科中相关专业的选修课。通过本课程的学习,要求学生掌握手性化合物的基本概念;光活性化合物的物理与化学性质;对映与非对映异构体的分析和分离方法;掌握不对称合成的一般原理,方法和策略;了解在众多的有机反应中如何实现高选择性的不对称诱导,使学生对有机化学发展的前沿领域有进一步的了解。

预修课程

高等有机化学

教 材

主要内容

教学重点:一)手性的基本概念:分子的对称性和手性、手性类型、手性中心构型的确定方法、对映体和非对映体、内消旋体和外消旋体、前手性等基本概念。二)手性化合物的分析方法:比旋光度的概念及其测定;ee值与de值的计算方法;NMR 对手性化合物的分析;光活性化合物的色谱分析方法;绝对构型的测定。三)拆分和不对称合成:拆分技术及其应用;手性池;不对称合成反应的分类:底物控制、辅助基团控制、试剂控制和催化反应;动力学和动态动力学拆分。新概念:双不对称诱导。四)不对称氧化反应 Sharpless环氧化反应;不对称的双羟基化反应;不对称羟氨基化反应。引入新方法:不对称去对称性反应。五)不对称氢化和还原反应:催化氢化-配体和催化剂;不对称氢化机理和立体控制,不对称氢转移反应。六)不对称碳-碳键形成反应:1)羰基化合物的-烷基化和亲核加成反应;引入新概念:不对称反应中的非线性立体化学效应;手性毒化和活化;不对称合成中的“双活化”和协同作用;2)羟醛缩合(aldol)和有关的反应;3)Diels-Alder反应及环加成反应等。七)有机小分子催化的不对称反应:有机小分子催化不对称反应的活化模式、反应机理和应用。八)生物催化的不对称反应:1)酶的定义和分类;2)酶催化的不对称反应。九)手性催化剂的负载:回收和再利用。

四、教学重点与难点 
教学重点:一)手性的基本概念:手性类型、手性中心构型的确定方法、对映体和非对映体、前手性等基本概念。二)手性化合物的分析方法:比旋光度的概念及其测定;ee值与de值的计算方法。三)拆分和不对称合成:不对称合成反应的分类;动力学和动态动力学拆分。新概念:双不对称诱导。四)不对称氧化反应:Sharpless环氧化反应;不对称的双羟基化反应。五)不对称氢化和还原反应:催化氢化-配体和催化剂;不对称氢化机理和立体控制,不对称氢转移反应。六)不对称碳-碳键形成反应:1)羰基化合物的-烷基化和亲核加成反应;不对称合成中的“双活化”和协同作用;2)羟醛缩合(aldol)反应;3)Diels-Alder反应。七)有机小分子催化的不对称反应:有机小分子催化不对称反应的活化模式及其反应机理。八)生物催化的不对称反应:酶催化的不对称反应。
教学难点:不对称反应的机理,而理解不对称反应是如何进行立体选择性控制的则是最难的。

五、学时分配与进度计划 
一)手性的基本概念:3学时
二)手性化合物的分析方法:3学时
三)拆分和不对称合成:4学时
四)不对称氧化反应 5学时
五)不对称氢化和还原反应:6学时
六)不对称碳-碳键形成反应:
1)羰基化合物的-烷基化和亲核加成反应:6学时
2)羟醛缩合(aldol)和有关的反应:4学时
3)Diels-Alder反应及环加成反应:4学时
七)有机小分子催化的不对称反应:10学时
八)生物催化的不对称反应:4学时
九)手性催化剂的负载:5学时

参考文献

1)《手性合成-不对称反应及其应用》林国强等著,第五版,科学出版社,2013
2)《不对称催化-新概念与新方法》,丁奎岭,范青华,化工出版社,2008
3)《不对称合成》,尤田耙,林国强,科学出版社,2006
4)《手性药物-研究与评价》,尤启冬,林国强,化工出版社,2011