有机人名反应——Jacobsen环氧化反应

反应机理链接：http://chem.kingdraw.cn/Shortlink?id=20200721154225

Jacobsen环氧化反应（雅各布森环氧化），是指烯烃用手性salen-锰络合物的不对称环氧化反应(AE)。这个类型的反应最早是由Jacobsen/Zhang(1990)和Katsuki分别报道。因此也称“Jacobsen–Katsuki环氧化反应”。

反应最常用的氧化剂为亚碘酰苯（用于有机溶剂）或次氯酸钠水溶液（用于水介质）。salen络合物是一个与单加氧酶细胞色素P450有关的仿生试剂。由氧合锰中间体向烯烃发生氧的转移。对映选择性的原因可用底物向活性的氧合锰(Ⅴ)中间体的侧向接近来解释。一般salen络合物的 C-3 和 C-3' 位上有必要由占据较大空间的叔丁基来取代以保证反应的高对映选择性。

它与早先开发的 Sharpless 环氧化反应的不同之处在于这个反应不依赖于烯丙醇底物的识别，因此从原则上讲是一个更为通用的过程。 这个反应对于顺式二取代烯烃最为有效，后来应用范围也拓展至反式二取代、三取代、某些单取代以及四取代烯烃的环氧化中。

简化的催化循环显示了Mn(V)-羰基配合物的形成。 L可以是抗衡离子或胺N-氧化物配体，其添加对对映选择性，反应速率和产物收率有轻微的有益影响：

关于氧转移到双键的机理讨论引起了争议。取决于底物和添加剂，具有反式立体化学的副产物的形成指向自由基机理，而烷基取代的烯烃通过协同机制立体选择性地仅生成顺式产物。所建议的锰氧杂环丁烷的形成得到了理论水平上的计算和Katsuki使用Jacobsen催化剂衍生物实验的支持。

存在两种不同的底物处理方法模型，这有助于解释平面催化剂的立体选择性（a：根据Jacobsen，b：根据Katsuki）：

在一个简单的模型中，空间排斥导致速率差异和降低选择性：

然而，Jacobsen能够证明，在添加吡啶N-氧化物衍生物之后，三取代的烯烃实际上是优良的底物。(J. Org. Chem., 1994, 59, 4378. Abstract)，其包括自由基的形成是基于这样的假设的不对称手性Salen配体可有效地定向基团的选择性：