多羥基化合物(如糖類化合物)的選擇性烷基化是一個(gè)具有挑戰(zhàn)的課題，有機(jī)錫試劑可實(shí)現(xiàn)多個(gè)羥基的選擇性烷基化，但其自身的毒性問題使得應(yīng)用受限。董海小組報(bào)道：使用無毒的Fe(dibm)?可作為催化劑實(shí)現(xiàn)多種含有1,2或1,3-二醇的化合物實(shí)現(xiàn)選擇性烷基化。Fe(dibm)?是商品化的晶體狀紅色固體，性質(zhì)穩(wěn)定，使用方便。優(yōu)化后的反應(yīng)條件溫和，具體為：烷基化試劑（RBr or RCl 1.1 eq.)，F(xiàn)e(dibm)? (5 mol%)，K?CO? (1.5 eq.)，MeCN為溶劑, 加熱80 °C（Chem. Eur. J. 2016, 22, 2481 – 2486）。
糖類化合物中，順式鄰二醇反應(yīng)速度大于反式鄰二醇，其中處于e鍵的羥基優(yōu)先反應(yīng)。反應(yīng)的選擇性源自于反應(yīng)機(jī)理：能夠形成環(huán)狀過渡態(tài)的羥基優(yōu)先反應(yīng)。底物結(jié)構(gòu)中有3-4個(gè)羥基存在時(shí)也具有非常好的選擇性。
對使用當(dāng)量錫試劑或硼試劑也不能實(shí)現(xiàn)良好選擇性的反式鄰二醇，使用20 mol% Fe(dibm)?就可以實(shí)現(xiàn)選擇性烷基化。通常鄰位有a鍵取代基的羥基優(yōu)先反應(yīng)。
1,3-二醇或非環(huán)狀的鄰二醇化合物中，伯醇反應(yīng)優(yōu)先于仲醇或叔醇。
對照實(shí)驗(yàn)表明，在該條件下1,2或1,3-二醇才能進(jìn)行選擇性的烷基化，只有一個(gè)羥基或1,4-二醇化合物不能發(fā)生烷基化。
2017年，任博小組繼續(xù)優(yōu)化了該條件，使用更加便宜的Fe(dipm)?作為催化劑，Ag?O (0.6 eq.) - TBABr (0.1eq.) 做堿，反應(yīng)在40 °C，2-3 h即可完成，醇羥基的反應(yīng)活性順序并不發(fā)生變化(RSC Adv., 2017, 7, 46257 – 46262)。
通過對照實(shí)驗(yàn)，推測反應(yīng)機(jī)理如下，催化劑中的一個(gè)dibm或dipm配體在堿性條件下可與烷基化試劑反應(yīng)，使Fe有空軌道與二醇形成五員或六員環(huán)狀中間體a，使得反應(yīng)具有選擇性。
參考文獻(xiàn):
