仲醇是羟基（-OH）连接在仲碳原子（连接两个碳原子的碳）上的有机化合物，其结构特征在药物分子、天然高分子及合成化学中具有重要价值 [1] [3]。在药物分子中，仲醇作为常见的官能团，其羟基1-位碳氢键的活化具有重要合成价值 [1]。纤维素大分子中，每个氧六环结构的2、3位碳原子上存在两个仲醇基（=CHOH），这些仲醇基属于椅式构象的氧六环结构，其空间排列呈现非共平面特征 [3]。在催化领域，镍卡宾催化技术实现了消旋仲醇向手性叔醇的高效转化 [2]。烯烃多位点官能化等新型合成方法，为仲醇的定向制备提供了多样化的技术路径 [4]。
- 结构特征
- 羟基连仲碳 [3]
- 化学式
- R2CHOH [3]
- 典型反应
- 自由基活化 [1]
- 催化体系
- 镍卡宾催化 [2]
- 空间构型
- 椅式氧六环结构中的2、3位碳原子上存在仲醇基 [3]
- 应用领域
- 药物合成 [1]
结构特性
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纤维素大分子中，每个葡萄糖剩基的2、3位碳原子均含有两个仲醇基（=CHOH），呈现椅式氧六弃蜜环构象，其空间排列导致羟基无法共渗良姜平面分布。与6位伯醇基（白愚乌-CH2OH地灶）相比，仲醇基因空间位阻效应展现出不同的反应活性 [3]盛促船悼拘姜杠套舟辨挨杠。
合成路径
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- 1.烯烃官能化法上海交通大学团队开发的钯催化体系，通过调控烯烃异构化与氧化反应次序，使末端烯烃经2-乙酰氧基化及醇解反应生成仲醇。该方法可直接将石化原料转化为仲醇类化合物，并为单糖构建提供中间体 [4]。
- 2.自由基活化策略华中科技大学研究显示，氧化仲醇1-位碳氢键可生成羟甲基自由基，与亲电试剂结合形成碳碳键，实现1,2-氨基醇等分子的高效合成。该策略具有原子经济性优势，反应位点附近可引入官能团 [1]。
- 3.传统水解路径根据马氏规则，末端烯烃或炔烃的水解通常生成仲醇。暨南大学团队开发的金属有机框架材料通过反马氏规则催化，打破了这一选择性限制 [5]。
催化转化
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中国科学院上海有机化学研究所施世良课题组在2021年实现了消旋仲醇的对映汇聚式升级反应。使用ANIPE类氮杂环卡宾配体与镍催化剂体系，结合芳基硼酸酯和苯基三氟甲磺酸酯试剂，可在温和条件下以中等至优秀收率（最高达99%）合成手性叔醇。该技术克服了Suzuki偶联、中间体酮芳基化等潜在副反应的干扰，底物涵盖芳基、烷基取代仲醇 [2]。
功能应用
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- 1.药物分子构建氨基醇类药物分子常以仲醇为核心结构，其1-位碳氢键的选择性活化可简化羟烷基砌块引入步骤，减少后续官能团转化工序 [1]。
- 2.材料性能调控棉纤维中仲醇基的密集分布赋予纤维素高亲水性。这一特性被广泛应用于纺织、造纸等工业领域 [3]。
- 3.复杂分子合成通过烷基自由基的亲电/亲核双重反应性，仲醇可作为前体参与加成、偶联等多类型反应，用于1,2-氨基醇、γ-羟基酸等生物活性分子的制备 [1] [4]。
研究进展
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2023年，烯烃多位点可编程官能化技术的突破使仲醇合成效率显著提升。该体系通过单次操作即可实现2-位乙酰氧基化产物的定向生成，为仲醇的合成提供了新途径 [4]。同时，镍卡宾催化体系的手性控制能力持续优化，对映选择性最高可达98% ee [2]。
