Jacobsen水解动力学拆分

1995年，E.N. Jacobsen在发现 Jacobsen–Katsuki不对称环氧化反应 几年后，其团队报道了在催化量的手性Cr(III)(salen)配合物存在下，各种亲核试剂 (e.g., TMSN3)进攻内消旋的环氧化合物进行不对称开环反应（asymmetric ring-opening， ARO）。尽管之前有很多环氧对映选择性开环的报道，但是此种利用手性Cr(III)(salen)配合物催化的开环反应具有前所未有的高对映选择性。1997年，他们发现手性Cr(III)(salen)配合物催化消旋的端基环氧化合物水解，高对映选择性地得到端基环氧化合物和二醇，此方法被称为 Jacobsen水解动力学拆分（ Jacobsen hydrolytic kinetic resolution， HKR）【 Science 1997, 277, 936-938】。

反应特点：一、消旋的端基环氧化合物非常容易制备；二、反应物为水，环境友好；三、催化剂用量很低 (0.5-5 mol%)；四、催化剂的两种对映异构体都很容易制得，或已商业化；五、反应量（毫克级到吨级）对拆分的产率和产物的ee值没有影响；六、环氧开环的对映选择性极高（动力学拆分系数krel = >100）；七、此反应底物适用范围极广，大部分端基环氧化合物都可以进行水解动力学拆分；八、水解动力学拆分的两个分离产物都具有很高ee值（>99% ee）；九、由于生成的环氧化物和二醇在沸点、溶解度和极性方面都有极大的不同，可以直接分离；十、考虑到每种产品的理论最高收率为50%，此反应的收率一般都很高；十一、很多情况下此方法可以在无溶剂条件下进行（除非环氧化合物特别疏水），一般来说，体积生产率很高；十二、催化剂可以回收重复利用，使用多次后活性没有明显降低。

反应机理

Jacobsen HKR和ARO的机理是类似的。此反应对催化剂有二级依赖性，最有可能形成双金属络合机制。首先两种构型的环氧化合物对映体都能很好地与催化剂结合，因此对映选择性取决于其中一种环氧化合物的反应活性。此反应的活性物种是Co(III)salen-OH配合物，它是由L被OH取代生成的。对映选择性与催化剂的平衡离子有关：当L是弱亲核性时，拆分具有非常高水平的对映选择性。

反应实例

编译自：Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Jacobsen hydrolytic kinetic resolution, page 220-221.