手性配合物精要.ppt

手性配合物 目 录 手性配合物的结构和制备 手性的相关概念 1）手性及手性分子 2）外消旋体和内消旋体 3）手性晶体 分子的手性是由于组成它的原子的不对称三维排列引起的，而晶体的手性被认为是分子类似空间排列的结果，因此分子的手性并非是晶体手性的必要条件，所以说非手性分子也可以组成手性晶体 手性配合物的结构与制备 手性配合物的结构与制备 手性配合物的结构与制备 从实用性的观点来看制备手性配合物的有效途径是通过非手性配体开始。因为此类配体价格低廉，而且比相应的手性配体要更容易获得，因此其例证远多于用手性配体合成手性组装体。 但非手性配体经常会产生外消旋混合物，因为此类手性的产生主要取决于金属配位键或利用配体的扭曲等，因为这种手性在溶液中并不一定很稳定，因此产生的手性通常被认为是“软的”或是暂时的。 手性配合物的结构与制备 手性环境有助于对映异构体化合物的合成和分离，因而手性环境的创立一直是化学领域的目标。 近年来，化学家利用过渡金属自组装所构筑的零维空腔配合物成功的创造了各种手性环境。 1）金属—有机四面体：M4L6 具有两个双齿螯合官能团的四齿配体通常可以与金属中心自组装得到笼状配合物，当此类配体与处于八面体中心的金属原子组装时，金属中心变成手性，其中每个中心都与3个双齿配体配位。 手性配合物的结构与制备 手性配合物的结构与制备 R.W.Saalfrank等报道了首例手性金属—有机四面体。组装体是由4个M2+ （M=Co.Mn,Mg,Ni）和6个四羰基配体L组成。配合物中6个配体以相同的方式与4个金属中心连接得到一个T对称性的四面体阴离子单元，如右图所示。这一类组装体空腔可以包结一些客体小分子。 （1） 手性配合物的结构与制备 手性配合物的结构与制备 4）其他手性金属-有机零维多核空腔超分子配合物 Robson小组选择一种配体L与Cu（NO3）2自组装得到一个M12L8型立方组装体。如右图所示。配体占据立方体中的角位置，金属则占据边位置。由于配体的扭曲产生手性，但该组装体是以外消旋体的形式结晶。 该立方体中的空腔的体积约为816?3，大约可以包结6个DMF分子。 手性配合物的结构与制备 1）一维手性配位聚合物 非手性配体可以用于合成手性配位聚合物，虽然单晶是手性的，但是它们常以外消旋体的形式结晶。 近年来，利用有机配体与金属离子自组装构筑了大量的新奇的网络结构配位聚合物，其主要结构类型为一维链状，二维链状，三维链状。 手性配合物的结构与制备 M.W.Hosseini小组设计了手性配体L，用该配体与Co2+组装得到手性一维链。如上图所示。该配体一端为吡啶官能团，另一端是具有C2轴的2，6-二唑啉吡啶。唑啉具有光学活性，因此该配体具有手性。Co2+为六配位的八面体构型，该配体以三齿和单齿形式与Co配位，占据了赤道平面位置，轴向位置被两CI所占据。由于配体的不对称性，该一维链是手性的。 手性配合物的结构与制备 W.B.Lin小组利用1，1-联二萘衍生物同样得到了多种二维手性配位聚合物，该配体与合适的金属盐制得了系列金属-有机配位聚合物。 如下图所示。单晶衍射证实，晶体为手性P212121；该聚合物中以双金属单元为基本建筑块，两个金属离子中心之间通过配体中的羧基和配位水桥联。另外，孔洞中填充有DMF和水分子。 2)二维手性配位聚合物 手性配合物的结构与制备 3）三维手性配位聚合物 W.B.Lin小组利用轴向手性双吡啶配体L10和L11合成了三维同手性配位聚合物。 磁性材料 多孔材料及不对称催化 非线性光学材料 1 2 3 4 三 、手性配合物的应用 生物活性及手性拆分 （一）、多孔材料及不对称催化 在当今分子识别的课题中，手性识别由于在手性催化、手性合成、手性分离等方面有着重要意义而成为了一个新兴的课题。 1、兼有纯无机分子筛和有机物的特性 2、孔洞大小可由配体调控 3、引入过渡金属，具有光、电、磁及催化性质 4、手性多孔化合物有望用于手性化合物分离 优点 1、手性合成 反式2-(1R,2R)-2环己二胺为前体，CTAB为模板剂，在碱性条件下和TEOS共缩聚形成介孔有机硅材料 　Baleiz?o C , Gigante B , Das D , Alvaro M , Garcia H ,Corma A. Chem Commun , 2003 , (15) : 1860 2、手性催化 【例】手性二醇或二胺修饰的纳米MgO 催化的不对称Henry