【Tetrahedron 1994, 50, 171】 5、分子篩可以有效除去體系中水分,防止催化劑失活,保證反應(yīng)順利進(jìn)行,分子篩必須預(yù)先活化(在200 °C下加熱3小時)。在體系中加入適量的分子篩(3?或4?),便可將Ti(OiPr)4的用量降至5-10 mol%(DET的用量為6-13 mol%),由此實(shí)現(xiàn)催化模式的不對稱環(huán)氧化。而無分子篩則需要化學(xué)當(dāng)量的Ti-酒石酸絡(luò)合物;6、如果產(chǎn)物活性很高或者很難分離,則可以直接原位衍生化(轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酯)有利于完全環(huán)氧化,并且更易分離;7、大多數(shù)基團(tuán)在此反應(yīng)條件下穩(wěn)定,但以下基團(tuán)才此反應(yīng)條件下不兼容:游離胺,羧酸,硫醇,膦;8、為了保證高產(chǎn)率和高對映選擇性,催化劑必須是新制備的(將Ti(Oi-Pr)4溶液和DET溶液混合,在-20 °C 下,緩慢加入TBHP,并在此溫度下保持20-30分鐘后再加入底物);9、常用溶劑是二氯甲烷;10、如果產(chǎn)物環(huán)氧化合物容易被烷氧基開環(huán),可以利用Ti(Ot-Bu)4進(jìn)行反應(yīng)來避免此副反應(yīng);11、Z構(gòu)型的烯丙醇反應(yīng)性比較低,往往不能得到滿意的的不對稱產(chǎn)物;13、此反應(yīng)試劑都是商業(yè)化的且非常廉價易得,由于TBHP存在潛在的爆炸性,所以大量使用的時候,請使用防爆擋板,帶好護(hù)具在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,這點(diǎn)必須得注意。 反應(yīng)機(jī)理 體系中存在Ti催化活性物種Ti(OiPr)2(DET)與不同反應(yīng)物分子(烯丙醇、TBHP)間的配體交換平衡。由于配體間交換速率很快,人們很難準(zhǔn)確測定Ti(OiPr)2(DET)的空間結(jié)構(gòu)。他根據(jù)已獲取的光譜分析數(shù)據(jù)及類似結(jié)構(gòu)[Ti2(dibenzyltartramide)2(OR)4]的X射線晶體衍射分析結(jié)果推斷,Ti催化活性物種在體系中以C2對稱的二聚體[Ti2(OiPr)4(DET)2]的形式存在,烯丙醇的氧、TBHP的兩個氧原子分別占據(jù)一個Ti金屬中心的兩個軸向配位點(diǎn)與一個赤道面配位點(diǎn),并通過以下過渡態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生對映選擇性環(huán)氧化。 活性催化劑的構(gòu)型 反應(yīng)實(shí)例 【J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5765-5780】 【J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1801-1802】 【J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2122-2123】 【Org. Lett. 2001, 3, 3149-3152】 【Tetrahedron 2002, 58, 6329-6341】 【Org. Proc. Res. Dev. 2007, 11, 354-358】 【Tetrahedron 2008, 64, 8618-8629】 【J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5324-5327】 Scripps研究所的巴里·夏普萊斯(K. B. Sharpless) 因?yàn)榇朔磻?yīng)以及夏普萊斯不對稱雙羥基化反應(yīng)獲得了2001年的諾貝爾化學(xué)獎。 相關(guān)文獻(xiàn) 1. (a) Katsuki, T.; Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 5974-5976. (b) Williams, I. D.; Pedersen, S. F.; Sharpless, K. B.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 6430-6433. (c) Woodard, S. S.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 106-113. 2. Pfenninger, A. Synthesis 1986, 89-116. (Review). 3. Gao, Y.; Hanson, R. M.; Klunder, J. M.; Ko, S. Y.; Masamune, H.; Sharpless, K. B. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5765-5780. 4. Corey, E. J. J. Org. Chem. 1990, 55, 1693-1694. (Review). 5. Johnson, R. A.; Sharpless, K. B. In Comprehensive Organic Synthesis; Trost, B. M., Ed,; Pergamon Press: New York, 1991; Vol. 7, Chapter 3.2. (Review). 6. Johnson, R. A.; Sharpless, K. B. In Catalytic Asymmetric Synthesis; Ojima, I., ed,; VCH: New York, 1993; Chapter 4.1, pp 103-158. (Review). 7. Schinzer, D. Org. Synth. Highlights II 1995, 3. (Review). 8. Katsuki, T.; Martin, V. S. Org. React. 1996, 48, 1-299. (Review). 9. Johnson, R. A.; Sharpless, K. B. In Catalytic Asymmetric Synthesis; 2nd ed., Ojima, I., ed.; Wiley-VCH: New York, 2000, 231-285. (Review). 10. Palucki, M. Sharpless-Katsuki Epoxidation. In Name Reactions in Heterocyclic Chemistry; Li, J. J., Ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2005, 50-62. (Review). 11. Henegar, K. E.; Cebula, M. Org. Proc. Res. Dev. 2007, 11, 354-358. 12. Pu, J.; Franck, R. W. Tetrahedron 2008, 64, 8618-8629. 13. Knight, D. W.; Morgan, I. R. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 35-38. 14. Volchkov, I.; Lee, D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5324-5327. 參考資料: 一、Name Reactions (A Collection of Detailed Reaction Mechanisms), Jie Jack Li, Sharpless asymmetric epoxidation,page 552-554. 二、Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Sharpless asymmetric epoxidation, page 408-409. 三、化學(xué)空間:https://cn./reactions/2014/03/%E5%A4%8F%E6%99%AE%E8%8E%B1%E6%96%AF-%E9%A6%99%E6%9C%88%E4%B8%8D%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BA%94sharpless-katsuki-asymmetric-epoxidation.html
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