夏普萊斯不對稱雙羥基化反應

夏普萊斯不對稱雙羥基化反應常直接稱為不對稱雙羥基化反應（AD反應），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。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。

基本介紹

• 中文名：夏普萊斯不對稱雙羥基化反應
• 外文名：Sharpless asymmetric dihydroxylation
• 簡介：不對稱雙羥基化反應
• 反應條件：二氫奎尼丁的手性配體衍生物
• 歸屬：化學

簡介

[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和甲磺醯胺等。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。