多羟基结构单元广泛存在天然产物分子和药物分子中,而且,羟基基团在有机合成中也是重要的合成砌块,可以进一步进行官能团转化生成其他官能团。因此,发展高效、绿色、实用的构建多羟基化合物的方法具有重要的意义。近几十年来,已经发展起来一系列烯烃的直接或间接双羟基化的方法,可以由烯烃构建邻位二醇结构单元。通过前期进行大量的文献调研,以及我们已有的过渡金属催化的烯烃的环氧化反应和双羟基化反应的背景知识基础,我们设计了钼催化使用过氧化氢作为氧化剂的二级烯丙醇的非对映选择性反式双羟基化反应。我们推测该反应经历初始环氧化和随后的水解两个关键步骤,整个反应的非对映选择性取决于第一步形成环氧化物的非对映选择性和水解步骤中开环反应的区域选择性。现分为如下两部分进行具体介绍:第一部分:烯烃的双羟基化反应研究进展和1,2,3-三醇的合成。这部分系统地介绍烯烃的双羟基化反应和1,2,3-三醇化合物的非对映选择性的合成方法。其中,烯烃的双羟基化反应主要分为顺式双羟基化反应和反式双羟基化反应。而带有三个手性中心的1,2,3-三醇的传统合成方法则是通过碳亲核试剂对带有两个相邻的羟基的羰基的非对映选择性的加成来实现,此外还可以通过二级烯丙醇的双羟基化反应得到。第二部分:钼催化二级烯丙醇的非对映选择性反式双羟基化反应。这部分介绍了钼-双异羟肟酸(Mo-BHA)/过氧化氢催化氧化体系对二级烯丙醇进行的反式双羟基化反应。通过反应条件的优化,包括:反应的催化剂选择;配体的筛选;反应的溶剂及反应温度的影响等,得到该反应的最优条件。实验表明,通过Mo-BHA催化,可实现反式二取代、三取代烯烃和端烯的高非对映选择性的反式双羟基化,而在使用钼酸作为催化剂的无配体条件下,可对顺式二取代烯烃进行高非对映选择性的式双羟基化。该反应的具有以下的特点和优点:和经典的锇催化的烯烃的顺式双羟基化反应在立体选择性方面实现互补;合成了一系列具有三个连续手性中心的1,2,3-三醇化合物,而且具有较高产率和高非对映选择性;底物广泛、官能团兼容性好;使用绿色氧化剂过氧化氢。初步的机理研究表明,这种反式双羟基化反应由初始的环氧化反应和随后的水解开环组成。由于在环氧化和水解中分别实现了高水平的非对映和区域选择性,因此最终获得具有高非对映异构体比例的1,2,3-三醇产物。