文献综述—手性BINOL冠醚衍生物研究概述
摘要:手性是指互为镜像关系的分子在三维空间上的非重叠性，是自然界的基本属性之一，生物体中的绝大部分自组装过程都涉及手性。手性自组装对许多自然过程至关重要，在生命系统中包括生物识别和生物信息的传递扮演着重要的角色。因此手性识别和手性自组装研究具有非常重要的理论意义和实际应用价值，在生物、医药、材料等领域具有广阔的应用前景。手性1,1-联-2-萘酚（1,1-Bi-2-naphthol，BINOL）由于具有较为稳定的C2轴手性结构，并且萘环骨架易于引入修饰基团，使得BINOL及其衍生物成为一种重要的手性化合物。手性BINOL及其衍生物作为一类被广泛关注、使用的有机配体和催化剂，在不对称催化合成中发挥着重要作用。
关键词： 手性；联二萘酚；冠醚；识别
- 手性BINOL冠醚的诞生与发展历程
冠醚因具有特殊性质而在化学特别是分析化学领域得到广泛应用，手性联萘冠醚拆分对映体的研究起源于Cram小组的工作,他们将手性联萘冠醚键合到硅胶或聚苯乙烯上,或制成膜,用于分离消旋氨基酸和氨基酸酯。1987年，Shinbo等将 (R) 或 (S)-3,3-二苯基-2,2-联萘-20-冠-6涂渍到碳十八液相色谱柱上，分离了多种氨基酸、氨基醇及丙氨酰-离了萘胺等消旋体。该固定相已作为商品柱[CrownPakCR( )或CR(-)]由日本Daicel公司上市。传统合成方法是以联萘酚和五甘醇二对甲苯磺酸酯为原料制备，该法操作比较繁琐，产率低，使联萘冠醚的价格居高不下，极大的制约了其应用。我们以商业可得的手性BINOL与氯甲基甲醚在NaH存在下通过亲核取代反应即得到MOM保护的手性BINOL，MOM保护的手性BINOL在仲丁基锂作用下，加入碘取代即可得到碘代的BINOL衍生物。将得到的中间体与4-甲氧酰基苯硼酸在钯催化下进行Suzuki偶联反应即可得到苯甲酸酯衍生的BINOL衍生物。将上部反应所得产物经碱性催化水解得到羧酸衍生的手性BINOL，最后将上步所得产物与氮杂冠醚在DMAP、EDC作用下进行酰胺化即可得到冠醚衍生的手性BINOL目标产物。
2007 年，刘国庆等用联萘酚与硅烷偶联剂反应并键合到球形硅胶上得到了含联萘骨架的手性固定相。并且在填装后将其用于联萘化合物的手性拆分中，发现其对联萘酚有很好的手性识别能力。2010 年，焦书燕等利用联萘酚的衍生物合成了具有手性的联萘酚的多胺类化合物。2011 年，Tang L 等以联萘酚衍生物为原料，经过一系列反应，得到了含有联萘骨架的手性配体，并研究了其识别性能，发现其对色氨酸有很好的识别能力。1974 年，D J Cram 等最早以联萘酚为手性源合成了一系列手性冠醚。并研究了这些手性冠醚对手性氨基酸的络合能力。2008 年，杨林、唐莅东等以脱氢松香胺为手性源，合成了含氮手性冠醚，并检验了该手性氮杂冠醚的不对称催化活性，发现其能催化2-硝基丙烷对查尔酮的Michael 加成反应。2009 年，Tarik Aral、Yilmaz Turgut 等从（S）-3-芳氧基-1，2-丙二醇和（S）-1，2-丙二醇出发，经一系列反应得到了四种手性氮杂冠醚1-4，并用核磁滴定法测定了这四种化合物对氨基酸甲酯盐酸盐的手性识别能力，发现化合物2对D/L苯丙氨酸甲酯盐酸盐有很好的识别能力。
相信通过科学家的不断努力，手性联萘冠醚将在诸多领域中得到应用。
二、基本概念与特征
BINOL是一类广泛应用的手性配体和手性识别基元，经常用于手性化合物的识别和过渡金属催化不对称合成的手性配体。BINOL具有轴向手性，并且两种对映异构体可以容易地分离并且对于外消旋化稳定。
- , 1 -联二萘酚具有独特的立体化学性质（分子的轴不对称性; 刚性和柔性：官能团），且易于拆分成高纯度的对映体，从而使其在有机合成、燃料、农药尤其是医药等行业有着重要用途。作为拆分剂，联萘酚中的2个羟基可与某些化合物的氢键形成分子络合物，利用形成的一对非对映异构体的分子络合物的性质差异，可达到拆分异构体的目的：与二乙基锌形成的络合物作为引发剂可参与取代硫杂丙烷的不对称聚合反应，其作用与酶相似；作为不对称诱导试剂参与联芳烃的不对称合成，可得到高光学纯度的联芳烃化合物；锌络合物作为不对称催化剂参与不饱和醛的分子内环化反应，可直接由不饱和醛一步反应生成高光活性的环醇；含手性联二萘酚单元的冠醚对有机胺、氨基酸衍生物具有手性识别作用。
冠醚是一类人工合成的受体，是超分子化学中非常常见的主体化合物之一，对于它的研究，虽经过多年的发展依然方兴未艾。如何设计具有高选择性的冠醚，一直是人们所面临的具有挑战性的课题。由此人们致力于对各种金属离子和有机小分子具有高选择性络合的功能化合物的设计及其合成，这对于金属离子和有机小分子的检测和分离具有重要的应用价值。冠醚最大的特点就是能与正离子，尤其是与碱金属离子络合，并且随环的大小不同而与不同的金属离子络合。手性冠醚是大醚环上含有或兼连有手性中心的冠醚。由于手性中心的引入，使其对客体分子具有独特的结构选择性和手性选择性。
