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【鼠兔|有机人名反应——Sharpless不对称双羟基化反应】Sharpless不对称双羟基化反应（Sharpless Dihydroxylation）
Sharpless不对称双羟基化反应 ， 常直接称为不对称双羟基化反应（AD反应） ， 是巴里·夏普莱斯在 Upjohn双羟基化反应的基础上 ， 于1987年发现的以金鸡纳碱衍生物催化的烯烃不对称双羟基化反应 。 与Sharpless环氧化反应一样 ， 该反应也是现代有机合成中最重要的反应之一 。
典型的反应条件是以四氧化锇（OsO4）和二氢奎宁（DHQ）或二氢奎尼丁（DHQD）的手性配体衍生物作为催化剂 ， 以计量的铁氰化钾、N-甲基吗啉N-氧化物（NMO）或叔丁基过氧化氢作为再氧化剂 ， 并加入其他添加剂如碳酸钾和甲磺酰胺等 。 现实条件中常用非挥发性的锇酸盐 K2OsO2(OH)4 代替 OsO4 。 市售的二羟化混合物试剂称为AD-mix ， 有 AD-mix α [含 (DHQ)2-PHAL
和 AD-mix β[含 (DHQD)2-PHAL
两种 。
大多数烯烃在上述条件下 ， 能都以高产率、高ee值生成光学活性的邻二醇 ， 而且反应条件温和 ， 无需低温、无水、无氧等条件 。 DHQ 和 DHQD 衍生物可分别用于一对对映异构邻二醇的合成 ， 反应产物的立体构型可根据烯烃的结构进行预测 。 DHQ 和 DHQD的各类衍生物都可用作催化剂的手性配体 ， 但最有效的配体是酞嗪（23-二氮杂萘）衍生物 (DHQ)2-PHAL 和 (DHQD)2-PHAL 。
AD-mix-β
AD-mix-α
反应机理
配体加速反应并传递手性信息 。
在二羟基化产物通过水解从配合物中释放出来之后 ， 金属发生再氧化 。 在此示例中使用亚氯酸钠 ， 它可以再生两当量的催化剂 。
如果烯烃浓度太高 ， 则第二当量的底物可能在不存在手性配体的情况下结合至催化中心 ， 并进行二羟基化 。 该副反应将降低对映选择性 。
实验数据表明可能涉及两个单独的步骤 。 因此 ， 在这些讨论中出现的问题是 ， 关键步骤是通过最初的[3+2
加成还是通过[2+2
加成 ， 然后是金属环的扩展而发生 。
量子化学计算表明 ， OsO4的初始[3 + 2
加成在能量上更有利 。 然而 ， 例如 ， 在相关的Re（VII）氧化物添加中 ， 该能量差明显较小 。 (D. V. Deubel G. Frenking Acc. Chem. Res. 2003 36 645. DOI).
反应实例
Catalytic Asymmetric Dihydroxylation of Olefins with Reusable OsO42- on Ion-Exchangers: The Scope and Reactivity Using Various Cooxidants
B. M. Choudary N. S. Chodari K. Jyothi M. L. Kantam J. Am. Chem. Soc. 2002 124 5341-5349.
Methanesulfonamide: a Cosolvent and a General Acid Catalyst in Sharpless Asymmetric Dihydroxylations
M. H. Junttila O. O. E. Hormi J. Org. Chem. 2009 74 3038-3047.
Sodium Chlorite as an Efficient Oxidant and Hydroxy Ion Pump in Osmium-Catalyzed Asymmetric Dihydroxylation
M. H. Junttila O. E. O. Hormi J. Org. Chem. 2004 69 4816-4820.
Ionic Liquids as a Convenient New Medium for the Catalytic Asymmetric Dihydroxylation of Olefins Using a Recoverable and Reusable Osmium/Ligand
L. C. Branco C. A. M. Afonso J. Org. Chem. 2004 69 4381-4389.
