使用手性 Mn-salen 催化剂和化学计量氧化剂（例如次氯酸钠）将未官能化的烷基和芳基取代的烯烃对映选择性地转化为环氧化物的反应称为 Jacobsen–Katsuki 环氧化反应。

早期通过 J.K. Kochi 团队的研究发现利用非手性的 Mn-salen 配合物能够催化非官能团化的烯烃进行外消旋环氧化。在此研究的基础上，20 世纪 90 年代初，Jacobsen 和 Katsuki 分别独立发布了烯烃通过手性 Mn-salen 催化剂对映选择性环氧化催化烯烃的反应。

• 手性 salen 配体可以由C2-对称的手性二胺，例如(1S,2S)-(-)-1,2-二苯基乙二胺等与取代水杨醛缩合制备；
• 对映选择性的高低取决于许多因素，例如：烯烃的结构、活性氧锰物质上的轴向供体配体的性质以及反应温度；
• 环状和无环顺式-1,2-二取代烯烃以几乎100%的对映选择性进行环氧化，而反式-1,2-二取代烯烃是 Jacobsen 催化剂的不良底物，但使用 Katsuki 催化剂却有更高的对映选择性；
• 共轭二烯的对映选择性环氧化远高于非共轭二烯。

反应机理

首先氧化剂氧化 Mn(III)-salen 络合物得到 Mn(v) 活性中间体，然后有三种可能的反应途径，但最有可能的是协同路径（concert pathway），具体来讲就是：烯烃通过“顶上”方法（在催化剂平面上方）进入，氧原子与两个碳原子键合（以前是 C=C 键），并且仍然与锰金属键合。然后，Mn-O 键断裂并形成环氧化物。Mn(III)-salen 络合物被再生，然后可以再次被氧化形成 Mn(V) 络合物。

整体机理

三种可能的途径：

原始文献

• Wei Zhang, Jennifer L. Loebach, Scott R. Wilson, and Eric N. Jacobsen J. Am. Chem. Soc. 1990, 112(7), 2801–2803.
• Eric N. Jacobsen, Wei Zhang, Alexander R. Muci, James R. Ecker, and Li Deng J. Am. Chem. Soc. 1991, 113(18), 7063–7064.
• Ryo Irie, Keiko Noda, Yoshio Ito, Naohide Matsumoto, Tsutomu Katsuki Tetrahedron: Asymmetry 1991, 2(7), 481-494.

热门引用

• Mechanistic Investigation Leads to a Synthetic Improvement in the Hydrolytic Kinetic Resolution of Terminal Epoxides. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126 (5), 1360-1362.
• Asymmetric Synthesis of CDP840 by Jacobsen Epoxidation. An Unusual Syn Selective Reduction of an Epoxide. J. Org. Chem. 1997, 62(26), 9223–9228.

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