活化烯烃的共轭加成反应作为经典有机反应之一,可以有效地在脂肪酸β位构筑碳-碳键或碳-杂原子键。近二十年,碳氢官能团化反应作为另一种有效的策略,可以直接在脂肪酸的β位引入新官能团。然而,如何将这种极具潜力的反应进行工业化放大和应用却面临着极大的挑战。首先,大多数反应不可避免地使用当量及以上的贵金属(如银)来作为氧化剂促进反应,而使用环境友好及价格低廉的氧化剂鲜有报道。其次,绝大多数反应需要预先引入导向基团来加速碳氢活化进程,从而导致该策略需要额外两到三步反应来最终还原得到母体脂肪酸。再者,当底物有两个或两个以上可活化的碳氢键时,如何专一地选择其中某个碳氢键极具难度。
在一系列碳氢官能团的反应中,对脂肪酸进行选择性地氧化得到相应的羟基脂肪酸显得尤其重要。其原因不仅在于羟基脂肪酸在食品、化工、制药、化妆品等行业具有广泛的用途,而且不同位置取代的羟基脂肪酸有着不同生物活性及商业用途,而传统化学合成方法却有着效率和选择性低下等限制。因此,如何从简单易得的脂肪酸出发,专一选择性地、高效合成对应的羟基脂肪酸极为重要。
近日,美国斯克里普斯研究所(The Scripps Research Institute, TSRI)的余金权(点击查看介绍)课题组报道了一种对于脂肪酸β位进行直接氧乙酰化的反应。该反应使用简便易得的羧酸原料,以价格便宜($5/mol)且环保安全的叔丁基过氧化氢(TBHP)作为唯一氧化剂(该试剂即是诺奖人名反应夏普莱斯(Sharpless)不对称环氧化反应所使用的氧化剂 [1]),通过β氨基酸配体的设计,能够高效合成一系列β羟基脂肪酸化合物。该体系也可应用于二羧酸底物,从而构建不同尺寸的内酯骨架。相关成果发表在J. Am. Chem. Soc.上,其他相关作者为庄哲、Alastair N. Herron及樊洲龙博士。
在2005年,余金权课题组以过氧化物为氧化剂,以手性