氫鍵催化

不對稱米高加成。硫脲以氫鍵連接硝基並穩定其負電荷,胺則為活化親核試劑之鹼基。此為雙官能催化的例子]]
氫鍵催化是有機催化反應,以氫鍵相互作用加速和控制有機反應。在生物系統,氫鍵在許多酶促反應中起關鍵作用,包括調整受質方向和降低反應門檻。然而,化學家最近才開始用氫鍵的力量來催化反應,與路易士酸催化研究相比,該領域不太發達。

供氫鍵體可以多種機制促成反應。反應時,氫鍵可穩定陰離子中間體和過渡態,或結合小陰離子形成活躍親電陽離子;更酸的供體可充當通用酸或特定酸,以質子啟動親電試劑。“雙官能催化”中,親核試劑和親電試劑反應雙方同時啟動,是有效的方法。氫鍵催化中,催化劑份子與受質緊密結合,是促成選擇對映體的有效方法。

氫鍵催化劑通常易製,相對穩定,且可以合成高對映純度。氫鍵催化反應發表越發頻密,如羥醛加成、地-阿環加成和曼氏反應等可用於合成的常見有機反應之不對稱變體。

然而,氫鍵催化發揮全部合成效用潛力前必須克服幾樣挑戰。目前已知的反應只限於某些受質,加速率和周轉率亦頗低,需高催化劑負載。催化劑常以覆試發現和微調,而化學家對催化劑結構和反應活度關係知之甚少。此外,領域仍未了解遠超一般機理的新發現反應。隨著未來更詳細的結構和機理研究,氫鍵催化有巨大潛力,有用於不對稱合成的前景,可用於高效的新型選定反應。

催化方式
穩定四面體中間體
穩定陰離子部份
陰離子結合
質子結合
多功能策略
參見

  • 有機催化
  • 硫脲有機催化
  • 氫鍵

延伸閱讀

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