有机合成百科

醇和醛的氧化 第一部分醇的氧化(一):铬试剂和活化的DMSO法

本文作者孙苏赟

将醇氧化成醛酮的方法在有机合成几十年的发展历史中千变万化。对于一级醇来说,过度氧化则是一个需要注意的问题,一般的解决措施是将反应中的水完全除去形成无水的反应条件;若反应中有水,生成的醛很容易被继续氧化成羧酸,这是发生了氢转移的过程。因此,一级醇可以使用PDC,PCC,Collins试剂,Swern氧化,DMP等,但是Jones试剂不一定合适。

  1. 铬(IV)试剂氧化

a.Jones试剂和Collins试剂

Jones试剂是一种非常强烈的氧化剂。Jones试剂不可用于对酸敏感的反应底物,但是它较为廉价易得,并且反应容易监测,因为反应中Cr(IV)会由橙色转化成绿色的Cr(IV)。反应有水参与,因此一级醇会被直接氧化成羧酸:

而Collins试剂的性质却相对温和,它可以溶解在很多有机溶剂中,但是它的缺点是反应中需要使用大量过量的试剂,并且对水及其敏感。

一个应用:ref. 1

b.PCC (Pyridinium Chlorochromate)和PDC (Pyridinium dichromate)

市售的PCC是一种橘黄色的固体,它在很多有机溶剂中都可以溶剂,反应中需要在酸性条件下添加化学计量的PCC,容易操作,效果也很好,但是产率一般只在70%左右;而对于中性条件,KF/AcOK可以用于形成缓冲溶液。反应中需要严格绝水以防止过度氧化的发生,但是反应过后的处理很方便,直接过滤即可,无须用水活化产物。PDC的性质与PCC相似,也是市售的试剂。(Ref. 2, 3)

2.  Swern氧化反应Swern氧化是一种化学选择性很高并且产率非常好的反应,这个氧化过程除去使用草酰氯来活化DMSO,还可以用TFAA等活化试剂,碱使用中性的碱就可以,例如Hunig碱DIPEA,来防止手性碳的异构化。

反应机理:

上述的机理是在(COCl)2的作用下实现的,也可以替换成TFAA:

应用:

(1) 串联的脱保护-Swern氧化:ref. 4

在这个反应中,TFAA先将一级醇的保护基脱去,再进行Swern氧化。

(2) 外消旋的醇的Swern氧化:ref. 5

(3) 烯丙基醇的氧化:ref. 6

需要注意的一点是,使用TEA可能在某些例子中会造成异构化的发生,但是使用DIPEA就可以避免这个问题:

3.  其他“活化”的DMSO的方法:

a.Pfitzner-Moffatt氧化

反应机理:

Pfitzner-Moffatt氧化是对Swern氧化不小的改进,可以使得反应的产率上升不少,并且可以避免一些副反应的发生,但是一旦产生副产物,就会非常难出去,这是Pfitzner-Moffatt氧化反应存在的一个问题。

b.  Corey-Kim氧化

反应机理:

Corey-Kim氧化在一定程度上避免了Swern氧化的一些缺点,但是由于Corey-Kim反应对于底物的选择性,使得这个方法不是非常常见;此外,NCS可以换成NBS和NIS进行反应。

c.  Parikh-Doering氧化

反应机理:

一个例子:

REFERENCES

  1. Tetrahedron Lett., 1985, 26, 1699, DOI: 1016/S0040-4039(00)98314-X
  2. Tetrahedron Lett.,1975, 2647, DOI: 1016/S0040-4039(00)75204-X
  3. Tetrahedron Lett., 1979, 399, DOI: 1016/S0040-4039(01)93515-4
  4. J. Am. Chem. Soc., 1993, 115 (7), pp 2992–2993, DOI: 10.1021/ja00060a064
  5. J. Am. Chem. Soc., 1991, 113 (8), pp 3085–3095, DOI: 10.1021/ja00008a043
  6. J. Org. Chem., 1995, 60 (24), pp 7796–7814, DOI: 10.1021/jo00129a021

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. 布雷德奈克试剂(Bredereck’s Reagent)
  2. 羰基的不对称烯丙基化(六)
  3. Wolff 重排
  4. 不可思议的路易斯酸—反(五氟苯荃)硼
  5. 曼尼希反应 (Mannich Reaction)
  6. Garner’s Aldehyde(Garner醛)
  7. 有机锂试剂(Organolithium Reagents)
  8. Gewald反应(Gewald Thiophene Synthe…

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP