Corey硼杂噁唑烷还原反应

Corey硼杂噁唑烷，又被称为Corey–Bakshi–Shibata(CBS)试剂是一种由脯氨酸制备而来的手性催化剂，可以和硼烷共用对映选择性的还原酮、酰亚胺、亚胺，也可以作为Lewis酸催化不对称的Diels–Alder反应和[3 + 2]环加成反应。此催化剂易于制备，试剂在空气中稳定，反应快，操作简便、产率高、对映选择性好、催化机理明确以及产物构型可以准确预测等特点, 在复杂化合物的合成中得到广泛应用。用于还原α,β-不饱和酮时，会选择性的进行1,2-还原反应。

1981年，S.Itsuno团队首先报道了利用当量的手性氨基醇和硼烷-四氢呋喃还原酮，可以高产率得到手性仲醇。而后E.J. Corey团队开发了一种手性硼杂噁唑烷催化剂，此催化剂可以迅速高对映选择性还原非手性酮得到手性仲醇。Corey团队发现甲基取代的硼杂噁唑烷(B-Me) 比原来的无取代的同系物(B-H)更加稳定和易于制备。他们系统研究了硼杂噁唑烷类催化的还原反应后发现，高ee值是通过硼杂噁唑烷的刚性双环实现的。但更复杂的环状系统则会降低反应的对映选择性。

试剂制备

【(a) Corey, E. J.; Bakshi, R. K.; Shibata, S. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5551–5553.

(b) Corey, E. J.; Bakshi, R. K.; Shibata, S.; Chen, C.-P.; Singh, V. K. J. Am. Chem.Soc. 1987, 109, 7925–7926.

(c) Corey, E. J.; Shibata, S.; Bakshi, R. K. J. Org. Chem. 1988, 53, 2861–2863.

(d) Mathre, D. J.; Thompson, A. S.; Douglas, A. W.; Hoogsteen, K.; Carroll, J. D.; Corley, E. G.; Grabowski, E. J. J. J. Org. Chem. 1993, 58, 2880–2888. 

(e) Xavier, L. C.; Mohan, J. J.; Mathre, D. J.; Thompson, A. S.; Carroll, J. D.; Corley, E. G.; Desmond,R. Org. Synth. 1997, 74, 50–71.】

反应机理

反应机理表明此反应的高对映异构选择性和高反应速率，只受CBS催化剂的影响。此催化剂既作为手性助剂也作为Lewis酸参与反应，也就是说，硼作为路易斯酸参与反应活化酮，氮作为路易斯碱活化还原剂硼烷。(参考：J. Org. Chem. 1993, 58, 799.)。

反应实例

【E. J. Corey, S. Shibata, R. K. Bakshi, J. Org, Chem., 1988, 53, 2861-2863.】

【E. J. Corey, J. O. Link, J. Am. Chem. Soc., 1992, 114, 1906-1908.】

【J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12425-12431】

【J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2534-2542】

【Eur. J. Org. Chem.  1999, 2655-2662】

【Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 2043–2047】

【J. Org. Chem. 2005, 70, 4652–4658】

【J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11958–11959】

【J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6310–6311】

【Eur. J. Org. Chem. 2013, 578–587】

参考资料

一、J.J. Li, Name Reactions: A Collection of Detailed Mechanisms and Synthetic Applications,  Corey–Bakshi–Shibata (CBS) reagent，page 168-169.

二、Strategic Applicationsof Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Corey-Bakshi-Shibata reduction, page 100-101.