化工工藝催化技術探究

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手性催化研究應重視兩個問題

（1）應重視新觀念、新技術、新方法和新型手性催化劑的研究及應用。例如，外消旋體的動力學拆分是合成光學活性化合物的有效手段，但是理想的產率也只能達到50%，而另一半異構體只能作為副產品廢棄掉，造成低的原子經濟性。近年來，報道了“動態動力學拆分的方法”，即在反應體系中加入另一種催化劑，可以催化異構化反應，這樣，單一光學活性化合物的產率就可以達到80%-90%，化學合成的原子經濟性有了很大的提高。其他還比如，不對稱活化（毒化）、不對稱放大、去對稱化反應等新的觀念、方法和技術都是需要深入研究和發展的。（2）注重總結規律，注重理論的加強和研究指導。至今，相關的手性催化研究經驗的積累，在實驗過程中將不對稱反應進行排除，發現優良的手性催化劑以及手性配體。所以，手性催化的發展方向需要不斷的進行總結規律，注重理論的加強和研究指導。

手性催化研究的發展趨勢

真正在手性工業合成中得到應用的技術還十分有限。手性催化合成作為實現“完美合成化學”的重要途徑之一，目前還有許多科學問題有待解決，比如：（1）手性催化劑的立體選擇性及催化效率問題；（2）手性催化劑結構的創新性問題，也就是具有自主知識產權的、新型高效的手性催化劑的創制問題；（3）受限環境中手性誘導的規律性問題；（4）手性誘導過程中多因素控制的復雜性問題等。當然還包括關于生命起源中手性的起源和均一性等重大基本科學問題。其中，手性催化劑是手性催化研究中的最核心問題。目前對于手性催化劑的研究，還缺乏系統的理性指導以及規律性可循，手性催化劑及高效催化反應的開發，經驗、運氣和努力是必不可少的，經過理論和概念的創新，才能夠將困難化解。發展具有原始創新性骨架的新型手性配體和催化劑，研究配體和催化劑的剛性、電性和立體效應對催化反應影響的規律性，發展高效的手性催化合成方法。利用手性活化、分子識別與組裝原理，采用組合方法，發展手性雙功能金屬絡合物以及多組分配體金屬絡合物催化劑新體系，在此基礎上發展全新的高效、高選擇性不對稱碳-碳和碳-雜原子鍵形成反應，并應用到生物活性分子和天然產物合成中，為生物活性分子和天然產物發展高效、原子經濟和綠色的合成方法。利用細胞催化系統，建立和發展新型生物催化反應，揭示反應的機理；研究組合生物催化、生物催化與金屬催化的結合，發展化學和生物催化相結合的方法，并應用于一些重要手性分子的合成。設計合成新型的微、納米尺度固體手性催化材料，研究受限環境中手性誘導的規律性，發展包括手性光化學反應在內的高效手性催化反應，為均相手性催化劑的負載和實用化提供新的途徑，這也是實現手性技術工業應用的重要途徑。

本文作者：孫立喆工作單位：黑龍江昊華化工有限公司