催化剂结构

催化剂的结构直到现在还未非常确定。还未有研究能够完全排除其他假定的催化剂。无论如何，所有的研究都表明催化剂是一种[Ti(tartrate)(OR)2] 的二聚体。催化剂模型通过X－射线鉴定了结构。

过渡态

机理

该反应是以四价钛酸酯路易斯酸介导，以过氧化氢衍生物为氧化剂（常为叔丁基过氧化氢），以酒石酸乙酯为立体诱导配体而进行的烯烃环氧化反应。

夏普莱斯不对称环氧化反应机理

反应选择性

夏普莱斯环氧化反应的产物可以通过下列的模型进行预测：确定一个双键平面，并在双键平面上画出一个与之围绕的矩形。朝着右下角画出烯丙醇羟基，然后按照分子结构在其他矩形角上画出其他取代基。在氧化方向上，(-)酒石酸乙酯优先从上方和双键反应，而(+)酒石酸乙酯优先从下方与分子进行反应。这种模型对于大多数的烯烃化合物都有效。而当R1基团较大时选择性会降低，当R2和R3基团较大时选择性会提高。

夏普莱斯环氧化选择性

夏普莱斯环氧化选择性

烯丙位的1,2-二醇的环氧化产物无法通过这个模型来预测。

违反Sharpless模型的例子

动力学拆分

夏普莱斯环氧化同样可以把一组消旋的二级醇（2，3－环氧醇）进行动力学拆分。虽然在动力学拆分过程的收率不能高于50%，然而在有些反应中ee值能够接近100%。

动力学拆分

合成实例

夏普莱斯环氧化对于大多数的一级或者二级烯丙醇都是有效的。除了上述提到的以外，酒石酸二烷基酯对于双键优先进攻的方向性和双键的取代基是无关的。为了展示Sharpless环氧化的应用，Sharpless小组合成了许多天然产物中间体：酒霉素、红霉素、白三烯C-1和(+)-环氧十九烷。

反应应用

作为在当时为数不多的高不对称选择性反应，许多针对2,3-环氧醇的合成都进行了开发和研究。

夏普莱斯环氧化已经被用于全合成碳水化合物、萜烯、白三烯、信息素、和抗生素。

意义

方便、高效、高选择性、调控性良好的不对称合成反应。

参见

夏普莱斯不对称双羟基化反应

夏普莱斯不对称氨羟基化反应

不对称催化氧化反应

Juliá-Colonna环氧化反应

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