金属有机化学.docx

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金属有机化学

第五章金属有机与手性催化

手征性是自然界的一个关键要素，它是生命物质区别于非生命物质的重要标志。

许多物理、化学、生物功能的产生都起源于分子手征性的精确识别与严格匹配。

因此，手征性在现代科学技术中起着日益重要的作用。

随着人们对生命过程的研究与认识的加深，以及分子电子学与分子光学的兴起，手征性在科学与技术界已经引起了广泛的兴趣。

制备手性化合物一直被认为是生物体的专利。

长期以来人们只能从动植物体内分离提取手性物质，或用酶催化及由天然产物转化制取手性化合物。

用一般化学合成方法得到的是外消旋体，需要进行烦琐的拆分。

不对称合成虽然可以用于制备手性化合物，但要消耗化学计量的手性辅助试剂。

催化不对称合成的出现使化学家长期以来的梦想变成现实，它仅用少量手性催化剂就可以将大量前手性底物对映体选择性地转化成特定构型的手性产物。

实现手性放大，手性倍增。

因此，在外消旋体拆分、化学计量不对称合成、催化不对称合成这三种制备手性化合物的化学方法中，后者具有明显的优越性。

催化不对称合成最早报道的是用多相催化剂，由于催化剂表面结构的非均一性，其光学选择性难以提高；因而转向应用均相络合催化剂。

络合催化剂是组成确定、结构清楚的过渡金属络合物。

金属有机化学的发展，促进了络合催化的发展。

无论是作为催化剂、催化剂前体、还是活性络合物中间体，在整个络合催化过程中都有金属有机化合物参加，并起着关键性作用。

可以说每个金属有机化合物都是潜在的络合催化剂。

现在合成一个空间结构复杂的化合物已不是少数巧妙化学家的手艺，因为有机合成已从尝试法走向系统科学方法。

这其中与金属有机用于有机合成有着密切关系。

由于新方法、新试剂、新催化剂的引入，特别是过渡金属络合物催化剂的出现，大大缩短了某些化合物合成过

程，简化了操作步骤。

应用手性配体过渡金属络合物作为催化剂对映体选择性地合成具有旋光性的手性化合物，就是这一领域中的一个突出成就。

1966年报道了第一个均相不对称催化反应，野依良治等应用手性席夫碱铜络合物催化环丙烷化反应。

1968年Horner和Knowles几乎同时将手性膦配体引入Wilkinson催化剂，成功地实现了不对称氢化反应。

从此开创了催化不对称合成新学科。

二十多年来手性催化从无到有获得了迅速发展。

一方面作为研究反应机理的理想模型，引起从事基础研究的有机、催化、结构化学家的广泛兴趣；另一方面由于它的对映体选择性，使它在生产旋光性的医药、农药、香料、食品添加剂等方面展现出广阔的应用前景。

本文将对近年来在手性配体的设计

与合成、不对称均相催化反应研究方面的最新进展，及手性催化技术的工业应用，加以简略地概括与综述。

二、手性配体

手性催化的对映体选择性来源于催化剂的不对称诱导力，因此要求作为催化剂的过渡金属络合物本身具有手征性。

原则上讲不对称中心可以在金属原子上，也可以在配位原子上，或在配位原子的取代基上。

实验证明，合成手性过渡金属络合物要比合成手性配体难得多，因此人们主要致力于合成高光学选择性的手性配体。

因为催化剂的选择性主要取决于手性配体，可以说制备高选择性催化剂主要就是设计、合成高选择性手性配体。

这就要求手性配体不仅要有适当的配位能力，而且必须具有手征性，如手性中心，或手性轴、手性面，同时要有适当的取代基，以便赋予其空间差异性和对映体识别能力。

1．手性磷原子配体

一般认为催化剂的不对称单元应尽可能靠近中心金属，所以合成了手性中心在磷原子上的配体，P*R1R2R3，例如：

P*MePrPh，P*MePh（o—An），P*MeChx（o—An），及[P*Ph（o—An）CH2]2，用于乙酰氨基丙烯酸加氢反应，上述四种配体的e.e.值分别为28％，60％，85％，95％。

通常这类配体的合成比较因难，因为在合成的步骤中必须经过对映体拆分，近年来发展的色谱拆分技术可能是解决这一难题的途径。

但是人们还是转向合成手性碳配体。

2．手性碳单膦配体

研究表明，手性中心在膦配体取代基的碳原子上同样可以起到不对称诱导作用。

1971年Morrison首次合成了手性碳的膦配体。

标志着手性配体合成前进了一大步。

从此可以利用酒石酸、樟脑、乳酸、氨基酸、薄荷醇、糖类等作为便宜易得的天然手性源合成各种手性配体。

3．手性碳双膦配体

单膦配体制成催化剂后，由于构型易变，多数光学选择性不高，因此转向合成双膦配体。

1971年Kagan等首次从酒石酸出发合成了1，4—双膦配体DIOP，以双齿与过渡金属配位形成具有C2对称轴的螯合物，从而提高光学选择性。

同时也证明了仅有手性碳没有手性磷的配体同样有不对称诱导作用。

至今DIOP已成为在手性催化中应用最广、选择性最好的配体之一。

在DIOP改性衍生物中，以萘基代替苯基效果较好。

而五元环上两个甲基的改变对光学选择性影响不大。

用L-羟基脯氨酸为原料合成的1，4—双膦配体BPPM，亦有较好的光学选择性。

1，4—双膦与过渡金属配位形成七元螯合环，启发人们合成稳定性更好的六元环、五元环的1，3—双膦和1，2—双膦。

用1，3—丁二醇合成的Chairphos用于2—乙酰氨基肉桂酸加氢仅得20％e．e，而用2，4—戊二醇合成的Skewphos（即BDPP）则达到93％e.e．。

因为前者制成催化剂后成为假椅式非手性六元环，使手性碳的不对称诱导效应降低；而后者由于两个甲基的存在，使整合环成手性交差构象，增强了不对称诱导作用。

从2，3—丁二醇制得的Chiraphos，从乳酸制得的Prophos，从环戊二烯制备的Norphos，从环戊烯制备的DPCP等1，2—双膦配体，都显示出很高的光学选择性，成为广泛应用的双膦配体。

4．含氮、氧、硫等杂原子配体

除含碳磷键的手性膦配体外，还合成了含杂原子的手性配体。

在含氮配体中有从缬氨酸合成的VALPHOS，从亮氨酸合成的Leuphos，从丙氨酸合成的A1aphos，以及由草酸与苯乙胺制备的PNNP型双胺膦配体。

以2—乙酰基吡啶与甲基半肮氨酸酯一步缩合制备的Pythia配体是一类含N、O、S的非磷配体，合成方法比手性磷简单得多。

以氧、硫、砷为配位原子的手性配体也相继合成。

在二茂铁茂环上引入磷取代基、手性碳取代基等，可以制成一类结构特殊的手性配体，如BPPFA。

此外各种氨基酸、蒎烯衍生物配体已有文献报道。

酒石酸酯作为特殊的手性诱导试剂在不对称环氧化中已有应用。

5．C2对称性配体

除具有手性中心的配体之外，80年代还合成了具有C2对称性含手性轴的配体，最具代表性的是BINAP。

以樟脑磺酸或二苯甲酰基酒石酸拆分BINAP氧化物，然后在三乙胺存在下以三氯硅烷还原，可得到光学纯的BINAPE。

这类配体具有很多特点，它拥有全sp2杂化成键的芳香环骨架，与脂肪族相比具有较高的稳定性。

在催化过程中显示出卓越的空间效应。

同时可以增加催化剂的极性和Lewis酸性。

通过绕双萘基Cl—C1’键及C2—P，C2’—P’键轴轻度旋转，BINAP构象有一定的可调性，因此它是可以容纳过渡金属最多的一个配体。

BINAP配位后生成的七元环具有较大的刚性和高度扭曲的构象。

使各象限空间对称性差异增大，四个苯基分别处于直立位和平伏位。

这一空间特性有效地控制了底物的取向和过渡态的构型，使其具有很高的光学选择性。

因此，BINAP已成为应用最广的一个手性配体，与Rh（Ⅰ）、Ru（Ⅱ）、Pd（Ⅱ）等组成高效手性催化体系，用于各类不对称催化反应。

除BINAP之外，具有C2对称性的配体还有联萘二酚、联萘二硫酚、联萘二氨等，多用作手性辅助试剂与非过渡金属A1、Mg、B、Li等结合，实现对映体选择性合成。

6．多功能团配体

配体是手性催化的关键，合成手性配体一直是不对称催化研究中最重要的组成部分，截止l980年，已收集到130多种手性膦配体。

80年代以来，新的手性配体更是大量涌现，据统计，1984一1986年间出现在ChemicalAbstracts上的手性配体就有329种。

目前合成手性配体的研究中似乎可分为两大类，一类是对现有性能良好的配体（如BI—NAP，DIOP等）在制备方法上进行改进与完善，以期降低生产成本，促进商品化与工业应用；另一类是合成组成结构全新的手性配体，与某些过渡金属结合，用于特定催化反应，试图获得更高的光学选择性。

在设计、合成新手性配体中一种发展趋势是，在配体中引入功能团使

之与底物的某些功能团发生作用。

在底物前手性中心与催化剂金属相互作用（第一种作用）、底物通常存在的第二配位点与金属原子配位形成螯合环以减少过渡态的自由度（第二种作用）之外，再形成配体与底物之间的相互作用，姑且称作第三种作用。

类似酶催化中在中心金属周围汇集多种功能团的多点相互作用，以提高其光学选择性。

如在二茂铁膦配体中再引入手性碳取代基及含氮、氧等功能团制成新的配体。

用于钯催化烯丙基烷基化反应，镍催化的格氏交联反应，以及醛醇缩合反应，都显示出较高的光学收率。

通过引入亲水性基团并进行多相化，制备固载型水溶性手性配体已有很大进展。

如此制成的水溶性BINAP配体，用于Ru催化氢化Naproxen光学选择性达96%e.e.。

三不对称催化反应

1．氢化反应

在所有不对称催化反应中，烯烃加氢是研究最多、也是最有成效的反应。

应用不对称加氢反应将含有C＝C、C＝N、C＝O双键的烯烃、亚胺、酮类等前手性底物转化为手性中心含氢原子的产物，特别适合合成各类氨基酸等。

因此，脱氢氨基酸，如（z）—N—乙酰基肉桂酸、α—N—乙酰基丙烯酸及其酯已被广泛用作标准底物，评价手性加氢催化剂、新手性配体、水溶性催化剂、3d金属Co、Ni等催化剂以及固载化手性催化剂。

孤立的前手性烯烃加氢，底物与催化剂间仅有烯烃双键π—键配位，对映体互变能垒低，光学收率不高。

带有极性取代基的烯烃（如丙烯酸及其衍生物阿托酸、衣康酸、O—N—乙酰基丙烯酸及其酯类）加氢光学选择性要好得多。

底物结构对光学选择性影响很大。

有电负性取代基，存在第二个络合基团可与催化剂成螯合环者，光学选择性高。

将酸转化为酯，破坏分子内氢键，通常选择性可进一步提高。

几何构型不同光学选择性变化很大Z式e.e．值大于E式，反应速度也高。

NMR研究发现，Z式以烯键和酰胺键配位，而E式以烯键和羧基配位。

实现高光学选择性对底物的要求可归纳为如下几点：

烯烃α—碳上应有电负性取代基；除烯烃双键外应存在第二个配位基，以便与中心金属成螯合环；取代烯烃优于α—烯烃；Z式异构体优于E式。

基于反应络合物的x—射线结构分析，反应中间络合物低温下31P、13C—NMR谱数据及动力学研究，Halpern对不对称催化加氢反应机理进行了深入的研究。

指出氢的顺式氧化加成是控制步骤，低温下还原消除是控制步骤。

在两种中间络合物中，量少的消失速度快，生成的产物反而多。

Halpern的解释比氢化物、烯烃途径竞争要简单，并可解释氢压、添加剂对选择性的影响。

多数双苯基取代手性双膦配体，其手性中心都离中心金属在（0．4一0．5）nm以外，与中心金属配位形成螯合环时，手性碳上的烷基取空间阻碍较小的平伏式，加强了螯合环的手性构型，促使磷原子上的两个苯基分别取平伏式和直立式，通过这两对苯基的特定取向，使配体上的手性信息传递到与中心金属配位的底物前手性基团，产生了对映体选择性。

在不对称氢化反应中，近年来出现的Ru—BINAP催化体系表现出卓越的光学选择性。

Ru（Ⅱ）为d6电子构型，取六配位八面体构型，在催化反应中成单氢化物；而Rh（Ⅰ）为d8电子构型，取四配位平面四方型构型，成双氢化物中间体。

尽管Ru（Ⅱ）与Rh

（1）有如此大的差异，但在光学选择性上却可与Rh

（1）媲美。

如用于烯丙基醇类加氢，反应光学收率已达96％一99％e．e．。

Ru—BINAP催化体系用于β酮酸酯还原光学选择性已达100％e.e.。

在对映体选择性还原非对称酮合成手性仲醇的研究方面，近年来有了很大进展。

除上面提到的Ru—BINAP以及A1—BINAL体系之外，值得一提的是手性硼催化剂。

Corey等发表了一系列文章，不仅搞清了Itsuno配体结构和反应

机理，并且研究出多种含硼手性碳基还原催化剂，叫作Oxazaboro1idine。

因其催化性能与酶相似，又被称作化学酶（Chemzyme）。

用于各类非对称酮还原显示出很高的光学选择性。

2．氢硅烷化反应

硅烷中Si—H键远比氢气中H—H键活泼，因此在催化剂作用下C＝C、C＝O，C＝N双键均很容易发生氢硅烷化反应。

如不对称酮类在手性催化剂作用下使硅加到电负性大的氧原子上，水解后生成手性醇。

产物构型和光学收率除取决于手性配体外，与碳基及硅原子的取代基有很大关系。

α—酮酸酯及H2SiPh（α-Np）光学收率较高。

α，β-不饱和羰基化合物氢硅烷化产物受硅烷影响十分明显，单氢硅烷和双氢、三氢硅烷可分别发生l，4—加成和1，2—加成，水解后得到饱和酮或烯醇。

常用的催化剂有Rh、Pd、Ir、Ni、Pt等。

含氯手性配体与铑结合最高光学选择性已达97．6％e．e．。

亚胺氢硅烷化类似酮类，水解后得到仲胺，或转化成衍生物。

3．氢甲酰化反应和氢酯化反应

氢甲酰化是工业应用中最重要的络合催化反应。

如果以手性催化剂使某些烯烃与CO、H2反应，在其正构或异构产物中可以期望得到手性醛、醇或酸、酯。

第一个不对称氢甲酰化反应发表于1972年。

其后研究得较多的是苯乙烯底物，光学收率80％e.e.。

UnionCarbide研究组报道似Rh—氧膦配体催化氢甲酰化制备萘普生前体，85％e.e.，异构／正构比为80。

除了常用的Rh催化剂外，Co、N及SnCl2存在下的Pt也是活泼的催化体系。

与氢甲酰化类似的反应是氢羧基化反应或叫氢酯化反应，当以醇代替氢时生成的产物不是醛而是羧酸酯类。

4．格氏交联反应

芳基、乙烯基卤化物通常不易与格氏试剂直接发生交联反应，但在手性Ni、Pd等催化剂作用下，上述卤代烃可与前手性格氏试剂反应，生成手性产物，并使碳链增长。

1973年首次报道了这类反应，至今最成功的反应e.e．值已达95%。

溴乙烯仍是最常用的模型反应.

这类反应的进行可能是通过双有机基金属中间体的生成，在保持手性中心构型情况下还原消除，此二有机基结合成手性产物。

此手性烯烃可作为有用的手性链段进一步功能化，转化为其他手性产物。

一般情况下交联反应速度要大于手性格氏试剂消旋化速度，因此，手性格氏交联反应也可以看作是动力学拆分过程。

KuAlada等研究表明，手性二茂铁类配体光学选择性很高，手性胺膦配体性能亦很突出。

而以PROPHOS为配体时上述交联反应仅得到外消旋体。

5．氢乙烯基化与烯烃二聚反应

由于烯烃种类、反应类型、二聚方式不同，可以得到各种不同结构的产物。

70年代，Wilke、b8danovic等应用手性膦—烯丙基镍—烷基铝为催化剂，对乙烯与各类双烯发生的氢乙烯基化反应进行了细致的研究。

光学选择性可达70％一80％e.e．。

此类反应光学选择性随反应温度变化很大，催化剂的高活性允许反应在很低温度下进行，以此提高其光学选择性。

如表5所示，环己二烯乙烯基化光学收率已达93％e.e.。

与此相比，双烯二聚则光学选择性不高。

如丁二烯二聚在给出手性4—乙烯基环己烷的同时，并生成1，5—环辛二烯。

异戊二烯头尾调变二聚生成手性萜烯类产物，是重要香料中间体。

6．环丙烷化反应

在手性Cu、Co、Rh等催化剂作用下，烯烃与重氮醋酸酯反应，脱除氮气得到手性环丙烷化合物。

1966年Nozaki，Noyori等以手性席夫碱铜络合物催化此类反应，报道了第一个手性均相络合催化反应，光学收率＜lo％e．e．。

通过手性配体设计与合成的改进，高选择性配体，尤其是C2对称性配体，用于各类烯烃及共扼烯烃环丙烷化反应，都显示出高光学选择性。

另外配体和重氮化物上大的亲脂基的存在对反应有明显影响，如以trans—辛烯—4为底物，重氮乙酸甲酯给出7％收率，而丁酪可达80％收率。

应用手性重氮乙酸酯可以进一步提高e.e．值和改进顺反比例，trans（98％e．e.）：

cis（96％e．e．）＝86:

14。

天然存在的活性最高的D—trans—菊酯也已合成出来。

应用固载化β二酮铜催化苯乙烯环丙烷化亦达到较高光学选择性。

7．氢氰化反应

HCN可与烯烃发生加成反应，以α—烯烃为底物得到的多是非手性端基氰化物。

若与内烯烃或环烯烃加成，在手性Co、Ni、N等催化剂作用下可发生不对称氢氰化反应，如以降冰片烯、降冰片二烯为底物，e．e．值可分别达到35％，17％。

8，氧化环化反应

在手性配体Pd催化下邻位烯基取代苯酚可氧化环化生成手性产物。

此类反应可认为是分子内waker反应，但机理有所不同。

E.e.值不高。

Zn催化剂作用下不饱和醛亦可发生环化反应。

9.双键异构化反应

前手性烯醇转化成手性醛，但选择性不高。

前手性烯烃通过双键迁移可转化成手性烯烃。

应用Co—DIOP催化体系。

E.e.仅为32%，应用Rh-binap,e.e.可提高到96%。

在烯胺异构化反应中e．e．值达99％，并已用于香料工业。

10．烯丙基烷基化反应

在手性镍、钯等催化剂作用下，烯丙基底物可与亲核试剂发生烷基化反应。

取决于底物与亲核试剂的结构，在烷基化产物的两个部分都可能生成手性碳。

所以烷基化产物往往不只一种。

应用BINAP、二茂铁类配体可达到很高立体选择性。

对于硬亲核试剂，如有机锌、有机镁等，则遵循不同机理，但亦可达到很高的e.e值。

11．环氧化反应

1980年Sharpless、Katsuki以烷氧基钛催化剂，手性酒石酸酯为不对称诱导剂，叔丁基氢过氧化物为氧化剂，成功地实现了烯丙醇不对称环化反应。

Sharpless催比体系各组分便宜易得，光学选择性高，是不对称催化研究中的一个重要进展。

虽然催化量的钛以实现此反应，但早期多以化学计量甚至更高量进行反应。

经过多年研究现、已发展成真正催化型反应。

加入分子筛、氢化钙、硅胶等脱水剂可显著促进此反应。

该催化体系用于环氧化物开环、构型反转、动力学拆分以及硫化物氧化等，都显示出较高的对映体选择性。

除钛外，手性配体修饰的钒、钼等亦表现出较好的光学选择性。

但高活性钒、钼因与手性配体反应使之降解而不宜用作手性催化剂。

1990年，Jacobsen和Katsuki先后发表文章，应用手性二胺对Salen锰催化剂进行修饰，成功地实现了高选择性环氧化反应。

在不对称催化研究中又一次出现重大突破，使不对称环氧化反应成为该领域的一个研究热点。

Jacob为此获得1994年Fluka奖。

研究表明，苯环上大取代基R1对于控制光学选择性是非常必要的。

加入吡啶—N—氧化物可以增加产率和光学选择性。

但该体系主要对顺式烯烃有效。

手性环氧化物是活泼的精细合成中间体，通过选择性开环或功能团转化，可以方便地合成多种有价值的手性化合物。

因此不对称环氧化成为实际应用最多的一个手性催化反应。

并使其成为整个手性催化领域中发展最迅速，成果最显著，十分活跃的生长点。

Jacobsen的Sa1en锰这Sharpless的烷氧基钛催化体系互相补充，分别以顺式非功能化烯烃和烯丙基醇类为底物，实现高选择性环氧化。

12．Diels-Alder反应

Diels-Alder反应是合成六元环化合物的常用反应。

催化双烯加成比热加成反应条件温和，可在0℃左右进行，有利于提高立体选择性。

将手性基团引入Lewis酸催化剂，可实现催化不对称双烯加成反应。

1979年报道了首例此类反应。

至今已将多元醇、联萘酚等手性基团引入A1、B、Ti，及其他过渡金属、稀土催化剂，Diels-Alder反应光学选择性已达90％e．e．以上。

13．其他反应

除上述介绍的12种反应外，新的不对称催化反应仍在探索之中，有一些已取得较好的光学收率。

如手性Co、Ni催化的MichaeI加成反应已达66％e．e．。

铑催化的氢酰化反应达69％e．e．。

氨基酸Cu、Zn、Co、Ni等催化的醛酮缩合反应也达到较高光学收率。

其他如二醇脱氢反应，顺式烯烃二羟基化反应，卤代烷与烯烃加成反应，氢硼化反应，丙烯聚合反应等。

几十种手性催比反应已见文献报道。

应用手性过渡金属络合物实现动力学拆分获得手性产物的报道已有很多。

14．手性放大与自动不对称催化反应

二烷基锌具有直线性结构，化学性质不够活泼。

如对其进行适当修饰使之成为配位不饱和的非直线结构，可以增加锌的电子接受体能力和烷基的电子给予体能力，使其对碳基化合物的反应能力明显增加。

在催化剂量的二甲氨基异茨醇

（一）—DAIB作用下，烷基锌与苯甲醛加成。

水解后得手性仲醇，e．e．值最高达99％。

类似反应已有许多报道。

这类反应的光学收率具有明显的非线性特点，如图l所示，以15%e.e．

（一）—DAIB可以得到95％e．e.的手性产物。

表现出明显的手性放大作用。

这一不寻常的手性放大现象起源于烷基锌与DAIB形成的非映异构体双核络合物化学性质的明显差异。

ZnMe2与

（一）—DAIB生成具有C2手征性的双核螯合络合物，易于解离成具有催化活性的单核体；相反，ZnMe2与（土）—DAIB生成Ci对称性的内消旋体，性质稳定，没有催化活性，而不是生成（十）

（一）两种手性络合物的外消旋体。

因此，低e．e.值的

（一）—DAIB可以促成光学纯度远远高于其母体的手性产物。

显示手性放大作用。

在上述类型反应中，如果以具有特定功能团的反应自身产物作为不对称诱导剂，则可实现自动不对称催化反应；或者叫不对称自催化反应，Wenberg认为这是下一代的手性催化。

自动不对称催化不再需要另外合成手性配体，而是完全依靠反应自身产物的不对称诱导力实现对映体选择性催化。

可以认为这是效仿自然界中生物体内手性复制、手性增长过程。

这一研究作为新概念、新构思探讨性工作，在几个课题组已取得有苗头的正结果。

当然纯手性产物诱导的不对称合成已不属于本文讨论的领域，但是，其中以手性产物本身为配体的过渡金属络合物不对称催化反应仍在本文讨论之列。

四、手性催化的实际应用

手性催化经过多年的研究与发展，已合成出不少光学选择性好、综合性能优良的手性配体，用于氢化、环氧化、环丙烷化、烯烃异构化等不对称催化反应，产物的e．e．值已接近100％。

手性催化已从实验室走向工业应用，作为生产具有生理活性的旋光性产物的新兴技术，在医药、农药、香精、香料、食品添加剂等方面的应用亦有许多报道。

1.医药

据报道，世界范围内50％以上的医药都是手性化合物。

其中有75%以上又是以外消旋体混合物出售。

通常仅有一个对映体具有特定生理活性，而另一对映体常显示完全不同的作用。

60年代欧洲和日本因服用外消旋镇静药而引起千万个婴儿畸型，这一医药史上的悲告诫人们，医药必须是光学纯的单旋体而不是对映体的混合物。

作为制备手性化合物的有效方法，手性催化实际应用的最主要领域就是药物合成。

（1）L—多巴左旋多巴胺L—DOPA是治疗神经系统帕金森（Parkinson）病的良药。

酶催化生产需经十几步操作，化工合成得外消旋体需经光学拆分。

1973年Monsanto公司采用手性催化技术生产此药，其关键一步是不对称氢化反应，光学选择性达95％e．e．以上。

开设了手性催化工业应用的先例。

其后，VEBIsis—Chemie等公司亦采用类似技术生产L—DOPA。

2萘普生萘普生（Naproxen）是非菑体高效低毒消炎、解热、镇痛药。

据世界销售量居前几位。

生产此药的技术专利保护期至1993年；近年来新的合成技术不断涌现。

Monsanto公司开发的新流程，其最后一步应用Ru（BINAP）（OAC）2催化剂不对称加氢得到（S）—Naproxen，选择性97％巳e．e.，产率97％。

联合碳素公司以不对称氢甲酰化合成萘普生前体达85％e.e.。

DuPont公司以不对称氢氰化反应合成其前体，经结晶提纯达99％e．e.。

（3）普荼洛尔Arco公司应用Sharpless催化剂使烯丙醇环氧化生产手性缩水甘油。

达90％eoe。

，年产量约10t。

其两个对映体都可转化为普萘洛尔（2S）—Propanolol，即用于