Sharpless不对称双羟基化反应
上世纪八十年代，K.B. Sharpless在Upjohn双羟化反应的基础上发现了金鸡纳碱衍生物和四氧化锇催化的烯烃不对称双羟基化反应。由于四氧化锇毒性较强，通常会利用二水锇酸钾（K2OsO4(OH)4）代替，并加入化学当量的助氧化剂（如，NMO或铁氰酸钾）进行反应，锇催化剂和金鸡纳碱衍生物只需要加入催化量即可。现在有商品化的AD-mix-α和AD-mix-β，可以直接用于反应。锇催化剂和金鸡纳碱衍生物催化下烯烃对映选择性顺式双羟基化反应，被称为Sharpless不对称双羟基化反应。K.B.Sharpless因为此反应以及Sharpless-香月不对称环氧化反应的创制，获得了2001年诺贝尔化学奖。
反应特点：一、大多数烯烃在此反应条件下，都能以高产率、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。大多数官能团对于此反应都没有影响；二、富电子的烯烃反应更快，一般情况下，具有芳香环的化合物，反应性活性与选择性都比较好(可能是因为过渡态的π-π相互作用。参照反应机理)；三、甲烷磺酰胺(MsNH2)可以提高产物的对映选择性；四、cis-二取代的烯烃由于两面的区别不大，因此对映选择性不高；五、利用不同配体的催化剂，可以预测产物的构型；
RL：最大取代基，RM中等取代基，Rs：最小取代基。
六、反应通常在叔丁醇/水=1/1的溶液中室温下进行，每mmol烯烃需要1.4g AD-mix。根据Nicolaou的研究经验，随着配体的比率增加反应活性也随之提高的”Super-AD-mix”催化剂也经常在该反应中使用【Chem. Eur. J. 1995, 1, 467】。
反应机理
Os上的二醇的解离速度(水解过程)慢的话反应就会按照second cycle进行、导致产物对映选择性低。为了防止这个情况的发生，经常使用助氧化剂铁氰化钾并且在水中进行反应，保持较低浓度的烯烃也可以防止second cycle。
锇对烯烃的加成按[3 + 2]环加成进行：
以下是Corey提议的过渡态模型、配体结构的调整改善也是研究的一个热点。
反应实例
【J. Org. Chem. 1993, 58, 7096-7699】
【Tetrahedron Lett. 1994, 35, 5043-5046】
【Tetrahedron 2006, 62, 12098-12107】
【Tetrahedron: Asymmetry 2007, 18, 1637-1641】
【Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 4442–4448】
相关文献
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参考资料
一、Name Reactions （A Collection of Detailed Reaction Mechanisms）, Jie Jack Li, Sharpless asymmetric dihydroxylation，page 549-551.
二、“化学空间”：https://cn.chem-station.com/reactions/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BA%94/2014/04/%E5%A4%8F%E6%99%AE%E8%8E%B1%E6%96%AF%E4%B8%8D%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%8F%8C%E7%BE%9F%E5%9F%BA%E5%8C%96%E5%8F%8D%E5%BA%94sharpless-asyemmtric-dihydroxylation.html
三、Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Sharpless asymmetric dihydroxylation, page 406-407.
相关反应
C. Prévost报道了利用苯甲酸银和碘氧化苯乙烯反应生成相应二醇的苯甲酸酯，水解从而得到1,2-二醇的反应。这种两步把烯烃转化为1,2-反式二醇的反应称为Prévost反应。
反应机理和Prévost 反式双羟化反应。1933年，C. Prévost报道了利用苯甲酸银和碘氧化苯乙烯反应生成相应二醇的苯甲酸酯，水解从而得到1,2-二醇的反应。这种两步把烯烃转化为1,2-反式二醇的反应称为Prévost反应。此反应最重要的改进为Woodward and Brutcher改进法，他们利用乙酸和水作为溶剂得到了順式-1,2-二醇。
由于四氧化锇价贵且有毒，实验中常用催化量的四氧化锇和其他的氧化剂，如与氯酸盐、碘酸盐、过氧化氢等共用，或者用挥发度较低的锇酸钾代替。作为共氧化剂、处理操作方便的固体试剂N-甲基-N-氧化吗啉(NMO)是最常用的（Upjohn法）。其他的氧化剂如氧化三甲胺（Me3NO）、t-BuOOH（Milas法）、OsCl3-K3Fe(CN)6等也被使用。用高碘酸钠(NaIO4)做共氧化剂时，生成的二醇会被继续氧化断裂，生成相应的羰基化合物(Lemieux-Johnson酸化)。