Sharpless不對稱羥胺化

在鋨酸鉀和手性配體（二氫奎寧或二氫奎寧衍生物類手性配體）催化下，烯烴和N-鹵代(磺酰胺/酰胺/氨基甲酸)鹽順式選擇性的制備1,2-胺基醇的反應(yīng)，稱為Sharpless不對稱羥胺化反應(yīng)。N原子和O原子對烯烴進(jìn)行順式加成，對映選擇性是通過加入二氫奎寧或二氫奎寧衍生物類手性配體實現(xiàn)的。常見的氮源（X-NClNa）包括：

反應(yīng)機(jī)理

首先N-鹵代酰胺類衍生物鹽氧化OsO3得到酰亞胺三氧化鋨(VIII)中間體。

Os(VIII)中間體和配體配位后順式加成到烯烴上, 可能是通過(3+2) 環(huán)加成實現(xiàn)的。另外一種機(jī)理是先進(jìn)行 (2+2)環(huán)加成然后進(jìn)行擴(kuò)環(huán)遷移實現(xiàn)。盡管現(xiàn)在一些理論上的計算結(jié)果更傾向于(3+2) 環(huán)加成機(jī)理，但鍵的形成過程還需要進(jìn)一步研究。配體可以加快反應(yīng)速率，影響加成的區(qū)域選擇性和對映選擇性。

形成的鋨(VI)氮氧雜五元環(huán)中間體通過N-鹵代酰胺再一次氧化后水解得到產(chǎn)物，并形成催化循環(huán)：

再次氧化得到金屬環(huán)狀中間體可能沒有水解，而是再一次進(jìn)行環(huán)加成得到鋨(VI)氮氧雜雙五元環(huán)中間體。這個副反應(yīng)可能會降低對映選擇性。在水性溶劑中進(jìn)行反應(yīng)并且在盡量稀釋的條件下可以減少此類副反應(yīng)的發(fā)生。

另外一個關(guān)鍵問題是反應(yīng)的區(qū)域選擇性。對于一些底物選擇性很低時，可以通過選擇合適N-鹵代酰胺和配體改善。成本較低的氯酰胺-T[TsN(Na)Cl] 應(yīng)用就很廣。另外一些其他氮源供體（如N-溴代酰胺和 CBz-N(Na)Cl）的方法也被開發(fā)出來，此反應(yīng)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬，甚至放大合成反應(yīng)。配體可以影響區(qū)域選擇性，正如Sharpless在用肉桂酸衍生物作為底物的反應(yīng)的研究所得到結(jié)論，使用 PHAL和AQN-衍生物類配體可以得到相反的區(qū)域選擇性而不影響對映選擇性。

而對于高取代烯烴的Sharpless胺基羥基化反應(yīng)的區(qū)域選擇性的預(yù)測還要進(jìn)一步研究。更多類烯烴底物和氮源的研究可以參閱 McLeod的研究 (J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2002, 1, 2733. DOI )

反應(yīng)實例

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