夏普莱斯不对称双羟基化反应(Sharpless Asyemmtric Dihydroxylation )

氧化反应

概要

・Sharpless等人利用从cinchona alkaloid(二氢奎宁或二氢奎尼丁)中得到的手性配体衍生物((DHQD)₂PHAL或者(DHQ)₂PHAL)、以及四氧化砷作为反应剂开发出的实用的催化不对称双羟基化反应。

・NMO用作再氧化剂，并且同时使用在水溶液中也能溶解的铁氰化钾铁氰化钾，可以得到更高的不对称收率。

・一般情况下，具有芳香环的化合物，反应性活性与选择性都比较好(可能是因为过渡态的π-π相互作用。参照反应机理)
・甲烷磺酰胺(MsNH₂)的添加可以提高产物的对映选择性。

・合成必须的试剂、以AD-mix-α、AD-mix-β的名称检索可以直接买到。选择性依照以下的经验论进行。

・根据Nicolaou的研究经验，随着配体的比率增加反应活性也随之提高的”Super-AD-mix”催化剂也经常在该反应中使用。

・Scripps研究所的K.B.Sharpless因为此反应以及Sharpless-香月不对称环氧化反应的创制，获得了2001年诺贝尔化学奖。

基本文献

・Hentges, S. G.; Sharpless, K. B.J. Am. Chem. Soc.1980,102, 4263. DOI:10.1021/ja00532a050
・Jacobsen, E. N.; Marko, I.; Mungall, W. S.; Schroder, G.; Sharpless, K. B.J. Am. Chem. Soc.1988,110, 1968. DOI:10.1021/ja00214a053
・Morikawa, K.; Park, J.; Andersson, P. G.; Hashiyama, T.; Sharpless, K. B.J. Am. Chem. Soc.1993,115, 8463. DOI:10.1021/ja00071a072
・Kolb, H.; VanNiewenhze, M. S.; Sharpless, K. B.Chem. Rev.1994,94, 2483. DOI:10.1021/cr00032a009
・Cha, J. K.; Kim, N.-S.Chem. Rev.1995,95, 1761. DOI:10.1021/cr00038a003
・Johnson, R. A.; Sharpless, K. B.Catalytic Asymmetric Synthesis(2nd ed.),2000, 357.
・Bolm, C.; Hildebrand, J. P.; Muniz, K.Catalytic Asymmetric Synthesis(2nd ed.),2000, 399.
・Zaitsev, A. B.; Adolfsson, H. Synthesis 2006, 11, 1725. DOI:10.1055/s-2006-942378

反应机理

Os上的二醇的解离速度(水解过程)慢的话反应就会按照2nd cycle进行、导致产物对映选择性低。为了防止这个情况的发生，经常使用助氧化剂铁氰化钾并且在水中进行反应。 OsO₄对烯烃的加成机理的争论主要集中在[3+2}机理(Corey)和[2+2}→重排(Sharpless)这两个中的一种、最终，初步统一意见认为Corey提出的[3+2}机理是正确的。以下是Corey提议的过渡态模型、配体结构的调整改善也是研究的一个热点。