夏普萊斯不對稱雙羥基化反應

(DHQ)2-PHAL)和 (DHQD)2-PHAL。 [12][13]

簡介

Sharpless不對稱雙羥基化反應(Sharpless asymmetric dihydroxylation),常直接稱為不對稱雙羥基化反應(AD反應),是巴里·夏普萊斯在 Upjohn雙羥基化反應的基礎上,於 1987 年發現的以金雞納鹼衍生物催化的烯烴不對稱雙羥基化反應。[1][2][3] 與Sharpless環氧化反應一樣,該反應也是現代有機合成中最重要的反應之一。
典型的反應條件是以四氧化鋨(OsO4)和二氫奎寧(DHQ)或二氫奎尼丁(DHQD)的手性配體衍生物作為催化劑,以計量的鐵氰化鉀[4][5]、N-甲基嗎啉N-氧化物(nmo)[6][7] 或叔丁基過氧化氫作為再氧化劑,並加入其他添加劑如碳酸鉀甲磺醯胺等。現實條件中常用非揮發性的鋨酸鹽 K2OsO2(OH)4 代替 OsO4。[8][9] 市售的二羥化混合物試劑稱為AD-mix,有 AD-mix α(含 (DHQ)2-PHAL)和 AD-mix β(含 (DHQD)2-PHAL)兩種。[10]
大多數烯烴在上述條件下,能都以高產率、高ee值生成光學活性的鄰二醇,而且反應條件溫和,無需低溫、無水、無氧等條件。[11] DHQ 和 DHQD 衍生物可分別用於一對對映異構鄰二醇的合成,反應產物的立體構型可根據烯烴的結構,利用下圖來進行預測。DHQ 和 DHQD 的各類衍生物都可用作催化劑的手性配體,但最有效的配體是酞嗪(2,3-二氮雜萘)衍生物 (DHQ)2-PHAL 和 (DHQD)2-PHAL。

反應機理

反應的催化循環如下。由鋨酸鉀原位生成的四氧化鋨與配體結合為絡合物 2,該絡合物對烯烴發生對映選擇性的 [3+2] 環加成反應(鋨氧化反應)。[12][13] 生成的鋨酸酯 4 經水解得到二醇和被還原的鋨酸鹽。後者被計量的再氧化劑氧化為四氧化鋨而重複使用。

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