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夏普莱斯不对称双羟基化反应

五月 23, 2023

夏普莱斯不对称双羟基化反应（Sharpless asymmetric dihydroxylation），常直接称为不对称双羟基化反应（AD反应），是巴里·夏普莱斯在 Upjohn双羟基化反应的基础上，于1987年发现的以金鸡纳碱衍生物催化的烯烃不对称双羟基化反应。[1][2][3] 与夏普莱斯环氧化反应一样，该反应也是现代有机合成中最重要的反应之一。

典型的反应条件是以四氧化锇（OsO4）和二氢奎宁（DHQ）或二氢奎尼丁（DHQD）的手性配体衍生物作为催化剂，以计量的铁氰化钾[4][5]、N-甲基吗啉N-氧化物（NMO）[6][7] 或叔丁基过氧化氢作为再氧化剂，并加入其他添加剂如碳酸钾和甲磺酰胺等。现实条件中常用非挥发性的锇酸盐 K2OsO2(OH)4 代替 OsO4。[1][3] 市售的二羟化混合物试剂称为AD-mix，有 AD-mix α（含 (DHQ)2-PHAL）和 AD-mix β（含 (DHQD)2-PHAL）两种。[8]

大多数烯烃在上述条件下，能都以高产率、高ee值生成光学活性的邻二醇，而且反应条件温和，无需低温、无水、无氧等条件。[9] DHQ 和 DHQD 衍生物可分别用于一对对映异构邻二醇的合成，反应产物的立体构型可根据烯烃的结构，利用下图来进行预测。DHQ 和 DHQD 的各类衍生物都可用作催化剂的手性配体，但最有效的配体是酞嗪（2,3-二氮杂萘）衍生物 (DHQ)2-PHAL 和 (DHQD)2-PHAL。

夏普莱斯不对称双羟基化反应示意图。
RL = 体积最大的取代基；RM = 体积中等的取代基；RS = 体积最小的取代基

反应机理

反应的催化循环如下。由锇酸钾原位生成的四氧化锇与配体结合为络合物 2，该络合物对烯烃发生对映选择性的 [3+2] 环加成反应（锇氧化反应）。[10][11] 生成的锇酸酯 4 经水解得到二醇和被还原的锇酸盐。后者被计量的再氧化剂氧化为四氧化锇而重复使用。

 

实例

1、氮杂糖 6 合成中的 1 至 2 一步：[12]



2、Isao Kuwajima的紫杉醇全合成中也用到了一个夏普莱斯不对称双羟化反应。

参见

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 Jacobsen, E. N.; Marko, I.; Mungall, W. S.; Schroeder, G.; Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1968. doi:10.1021/ja00214a053
  2. ^ Kolb, H. C.; Van Nieuwenhze, M. S.; Sharpless, K. B. Chem. Rev. 1994, 94, 2483-2547. （综述）doi:10.1021/cr00032a009
  3. ^ 3.0 3.1 Gonzalez, J.; Aurigemma, C.; Truesdale, L. Org. Syn., Coll. Vol. 10, p.603 (2004); Vol. 79, p.93 (2002). 链接 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  4. ^ Minato, M.; Yamamoto, K.; Tsuji, J. J. Org. Chem. 1990, 55, 766-768. doi:10.1021/jo00289a066
  5. ^ Oi, R.; Sharpless, K. B. Org. Syn., Coll. Vol. 9, p.251 (1998); Vol. 73, p.1 (1996). 链接 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  6. ^ VanRheenen, V.; Kelly, R. C.; Cha, D. Y. Tetrahedron Lett. 1976, 1973-1976.
  7. ^ McKee, B. H.; Gilheany, D. G.; Sharpless, K. B. Org. Syn., Coll. Vol. 9, p.383 (1998); Vol. 70, p.47 (1992). 链接 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  8. ^ Sharpless, K. B., et al. J. Org. Chem. 1992, 57, 2768-2771. doi:10.1021/jo00036a003
  9. ^ Kolb, H. C.; van Nieuwenhze, M. S.; Sharpless, K. B. Chem. Rev. 1994, 94, 2483-2547.（综述）doi:10.1021/cr00032a009
  10. ^ Corey, E.J.; Noe, M. C.; Grogan, M. J. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 4899-4902.
  11. ^ DelMonte, A. J.; Haller, J.; Houk, K. N.; Sharpless, K. B.; Singleton, D. A.; Strassner, T.; Thomas, A. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9907-9908. doi:10.1021/ja971650e
  12. ^ Ulf M. Lindström, Rui Ding, Olle Hidestål. Efficient asymmetric synthesis of an azasugar in water. Chemical Communications. 2005, 13: 1773–4. 

五月 23, 2023
夏普莱斯不对称双羟基化反应, sharpless, asymmetric, dihydroxylation, 常直接称为不对称双羟基化反应, ad反应, 是巴里, 夏普莱斯在, upjohn双羟基化反应的基础上, 于1987年发现的以金鸡纳碱衍生物催化的烯烃不对称双羟基化反应, 与夏普莱斯环氧化反应一样, 该反应也是现代有机合成中最重要的反应之一, 典型的反应条件是以四氧化锇, oso4, 和二氢奎宁, 或二氢奎尼丁, dhqd, 的手性配体衍生物作为催化剂, 以计量的铁氰化钾, 甲基吗啉n, 氧化物, 或叔丁基过. 夏普莱斯不对称双羟基化反应 Sharpless asymmetric dihydroxylation 常直接称为不对称双羟基化反应 AD反应 是巴里 夏普莱斯在 Upjohn双羟基化反应的基础上 于1987年发现的以金鸡纳碱衍生物催化的烯烃不对称双羟基化反应 1 2 3 与夏普莱斯环氧化反应一样 该反应也是现代有机合成中最重要的反应之一 典型的反应条件是以四氧化锇 OsO4 和二氢奎宁 DHQ 或二氢奎尼丁 DHQD 的手性配体衍生物作为催化剂 以计量的铁氰化钾 4 5 N 甲基吗啉N 氧化物 NMO 6 7 或叔丁基过氧化氢作为再氧化剂 并加入其他添加剂如碳酸钾和甲磺酰胺等 现实条件中常用非挥发性的锇酸盐 K2OsO2 OH 4 代替 OsO4 1 3 市售的二羟化混合物试剂称为AD mix 有 AD mix a 含 DHQ 2 PHAL 和 AD mix b 含 DHQD 2 PHAL 两种 8 大多数烯烃在上述条件下 能都以高产率 高ee值生成光学活性的邻二醇 而且反应条件温和 无需低温 无水 无氧等条件 9 DHQ 和 DHQD 衍生物可分别用于一对对映异构邻二醇的合成 反应产物的立体构型可根据烯烃的结构 利用下图来进行预测 DHQ 和 DHQD 的各类衍生物都可用作催化剂的手性配体 但最有效的配体是酞嗪 2 3 二氮杂萘 衍生物 DHQ 2 PHAL 和 DHQD 2 PHAL 夏普莱斯不对称双羟基化反应示意图 RL 体积最大的取代基 RM 体积中等的取代基 RS 体积最小的取代基 目录 1 反应机理 2 实例 3 参见 4 参考资料反应机理 编辑反应的催化循环如下 由锇酸钾原位生成的四氧化锇与配体结合为络合物 2 该络合物对烯烃发生对映选择性的 3 2 环加成反应 锇氧化反应 10 11 生成的锇酸酯 4 经水解得到二醇和被还原的锇酸盐 后者被计量的再氧化剂氧化为四氧化锇而重复使用 实例 编辑1 氮杂糖 6 合成中的 1 至 2 一步 12 2 Isao Kuwajima的紫杉醇全合成中也用到了一个夏普莱斯不对称双羟化反应 参见 编辑不对称催化氧化反应 Milas羟基化反应 Upjohn双羟基化反应 Sharpless不对称氨羟基化反应 化学反应列表参考资料 编辑 1 0 1 1 Jacobsen E N Marko I Mungall W S Schroeder G Sharpless K B J Am Chem Soc 1988 110 1968 doi 10 1021 ja00214a053 Kolb H C Van Nieuwenhze M S Sharpless K B Chem Rev 1994 94 2483 2547 综述 doi 10 1021 cr00032a009 3 0 3 1 Gonzalez J Aurigemma C Truesdale L Org Syn Coll Vol 10 p 603 2004 Vol 79 p 93 2002 链接 页面存档备份 存于互联网档案馆 Minato M Yamamoto K Tsuji J J Org Chem 1990 55 766 768 doi 10 1021 jo00289a066 Oi R Sharpless K B Org Syn Coll Vol 9 p 251 1998 Vol 73 p 1 1996 链接 页面存档备份 存于互联网档案馆 VanRheenen V Kelly R C Cha D Y Tetrahedron Lett 1976 1973 1976 McKee B H Gilheany D G Sharpless K B Org Syn Coll Vol 9 p 383 1998 Vol 70 p 47 1992 链接 页面存档备份 存于互联网档案馆 Sharpless K B et al J Org Chem 1992 57 2768 2771 doi 10 1021 jo00036a003 Kolb H C van Nieuwenhze M S Sharpless K B Chem Rev 1994 94 2483 2547 综述 doi 10 1021 cr00032a009 Corey E J Noe M C Grogan M J Tetrahedron Lett 1996 37 4899 4902 DelMonte A J Haller J Houk K N Sharpless K B Singleton D A Strassner T Thomas A A J Am Chem Soc 1997 119 9907 9908 doi 10 1021 ja971650e Ulf M Lindstrom Rui Ding Olle Hidestal Efficient asymmetric synthesis of an azasugar in water Chemical Communications 2005 13 1773 4 取自 https zh wikipedia org w index php title 夏普莱斯不对称双羟基化反应 amp oldid 72279024, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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