文 献 综 述

一．引言

氮杂环卡宾（NHC）因具有富电性，结构易修饰，配位能力强等特点，近年来备受化学家的青睐。对于手性氮杂卡宾，通过改变氮杂卡宾环碳原子或氮原子上取代基，可以很好的调控氮杂卡宾的电子性质、空间位阻、以及手性环境。最近几年，手性氮杂卡宾在不对称催化反应中的应用越来越广泛，现已成为手性催化领域的研究热点。

世界是手性的，构成生命体系的生物分子大多数是以对映体的形态存在着。具有生物活性的药物也是以手性的方式与其受体（生物分子）相互作用，不同对映体的药物与受体相互作用往往产生不同的效果，或者一种对映体具有药物活性，而另一种可能不具有药物活性或者两种对映体有着不同程度或不同种类的活性^[1]。

二．课题研究的意义

催化剂的设计与合成是不对称有机合成的核心课题，如何设计具有良好手性诱导又具有广泛底物适应性的催化剂是一项挑战性很强的工作^[2]。在众多已报道的氮杂卡宾中，由手性联萘结构形成的轴手性氮杂卡宾的手性诱导效果最为出色^[3]。但是，文献报道的这类轴手性氮杂卡宾的合成比较复杂，合成步骤长，严重限制了其进一步应用，比如上述由 Hoveyda 合成的氮杂卡宾，从最初的原料 BINOL 出发，共历经 9 步才合成到最终的产物氮杂卡宾前体咪唑盐，该路线太长，且反应也比较复杂，严重限制了该催化剂进一步的应用^[4]。所以需要不断地研究与实践，进行这类催化剂的设计与研究。

三．氮杂卡宾的发展

卡宾与其他活性中间体(如自由基等)相比更不稳定，形成后立即与其他化合物反应生成新物质。它是非常活泼的有机反应活性中间体^[5]，N-杂环卡宾则是重要的一类卡宾（NHC）。近年来它是有机金属研究领域的比较前沿的课题之一。NHC 具有类似bottle 结构并且表现出很典型的 δ 供电性和弱的 π 受体性^[6]。我们通过理论计算可以得知，N-杂环卡宾在卡宾系类里是具有较高的稳定性^[7]在二十世纪五十年代，Doering 课题组第一次向有机化学领域引入了”卡宾”的概念^[8]。在此之后,Skell 和Sandler 小组等对卡宾进行了初步的研究^[9]。1968年Ofeuml;le首次报道了N-杂环卡宾金属配合物^[10]的生成，但当时并没有引起足够的重视。直到1991年，Arduengo 小组首次分离出稳定的N-杂环卡宾，1995 年,Herrmann课题组^[11]第一次报道了氮杂环卡宾与过渡金属配合后在催化反应中的应用,随后Hemnann^[12]，Nolaii^[13]，Crubbs 等课题组又分别合成了一系列氮杂环卡宾化合物,并将其应用于偶联反应中。由于其在催化反应中取得了令人满意的效果,氮杂环卡宾金属化合物在有机反应中的应用才逐步发展起来,成为有机化学的研究热点之一。这才促进 N-杂环卡宾的飞速发展。它在离子液体、材料、手性分离、分子半导体等领域得到非常广泛的应用。

四．氮杂卡宾在催化反应中的应用

氮杂环卡宾配体催化反应时大体分为两类：第一类是直接作为催化剂催化小分子反应；第二类是氮杂环卡宾作为配体与过渡金属配位得到金属络合物催化反应。目前，第二类反应具有更为广泛的应用前景。