【Name Rxn】Jacobsen水解动力学拆分

定义

Co(III)salen配合物催化外消旋末端环氧化合物与水的反应，得到高对映体富集的末端环氧化合物和二醇

反应通式

起源与发展

1995年，在发现未官能化化烯烃的对映选择性环氧化(Jacobsen-Katsuki epoxidation)后的几年，E.N. Jacobsen和同事们发现，在手性Cr(III)催化量存在的情况下，各种亲核试剂(如TMSN3)会使间环氧化合物发生不对称开环(ARO)。尽管当时已知有几种环氧化合物的对映选择性开环反应，但结果表明，铬(III)-萨伦络合物以前所未有的高对映选择性催化了这些开环反应。

反应的一般特征

1)外消旋末端环氧化合物容易获得且价格低廉;

2)水是最环保的反应物;

3)催化剂负荷低(0.5- 5mol %);

4)催化剂的两种对映体均可获得;

5)反应规模对产率和对映体过剩量(mg - ton)无影响;

6)开环的对映选择性极高(krel = >100);

7)基片的范围是完全通用的，几乎每个终端环氧化合物都要经过HKR;

8) HKR的两种产物均以高对映体形式(>99% ee)分离;

9)由于环氧化合物和二醇的沸点和溶解度差异较大，产物的分离比较直接;

10)考虑到每种产品的理论最高产量为50%，产量一般较高;

11)无溶剂条件在很多情况下都可以实现(除非环氧化物的疏水性太强)，一般体积生产率都很高;

12)催化剂可多次回收利用，活性无明显降低。

机理

对催化剂有二阶依赖性，极有可能是一种协同的双金属机制。

这两种环氧化合物对映体都能很好地与催化剂结合，所以对映体的选择性取决于其中一种环氧化合物的选择性反应。

活性物质为Co(III)salen-OH络合物，由L-OH所在的络合物生成。

对映体选择性依赖于反离子:当L仅是弱亲核时，溶液的对映体选择性非常高。

反应实例

1) Total Synthesis of Callyspongiolide: An Anticancer Marine Natural Product

https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02156

2)Formal Total Synthesis of (+)-Neopeltolide

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jo301425c

3)  Industrialization Studies of the Jacobsen Hydrolytic Kinetic Resolution ofEpichlorohydrin

https://doi.org/10.1002/3527602151.ch10

参考

1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则

2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm

3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/

c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/

e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/

g) https://www.nature.com/natcatal/

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