1、DMP試劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用綜述華海藥業(yè)研究生班學(xué)號(hào) 19100246 姓名咼碘試劑在有機(jī)合成化學(xué)中的應(yīng)用，已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注，在眾多咼碘試劑 中,12-1-53-乙酸基高碘酸鹽（DMP試劑）以其溫和的、選擇性的反應(yīng)特性,已經(jīng)在 多類有機(jī)合成反應(yīng)中獲得應(yīng)用。 同時(shí),它還兼有低毒、易溶于多種溶劑及后處理簡(jiǎn)單 等優(yōu)點(diǎn)。DMP試劑作為常用的高碘試劑之一,之所以能溫和的、選擇性的參與眾多 的化學(xué)反應(yīng)，主要得益于DMP試劑中元素I （ V ）適中的氧化態(tài)，本文以DMP試劑 參與不同類型的化學(xué)反應(yīng)為劃分依據(jù),重點(diǎn)闡述DMP試劑參與的 6種化學(xué)反應(yīng)。0DMP試?yán)? DMP試劑化學(xué)選擇性氧化醇為相應(yīng)的羰基化

2、合物1.1 DMP試劑經(jīng)一步反應(yīng)氧化伯醇為醛，仲醇為酮這是DMP試劑最常參與的一類氧化反應(yīng)，已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物和藥物的全合成中，因此，其氧化工藝現(xiàn)在已頗為成熟，一般都能高產(chǎn)率的實(shí)現(xiàn)由醇到相應(yīng)羰基 化合物的轉(zhuǎn)化。對(duì)具有抗菌活性的天然產(chǎn)物Ambruticin的全合成，在合成子E的最后一步合成工藝中，以DMP試劑為氧化劑，在室溫下即高產(chǎn)率的實(shí)現(xiàn)由醇 到醛基的轉(zhuǎn)變。同樣，在生物性信息素的對(duì)映選擇性全合成中，以DMP試劑為氧化 劑,也實(shí)現(xiàn)了這種由醇到醛基的轉(zhuǎn)變，而且產(chǎn)率也很高。最近,又報(bào)道了DMP試劑在 天然產(chǎn)物9 KODE和13 KODE全合成中的應(yīng)用，以DMP為氧化劑，不但氧化 反應(yīng)產(chǎn)率高，而且氧

3、化反應(yīng)中醇羥基鄰近雙鍵沒(méi)有發(fā)生異構(gòu)化現(xiàn)象，大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)物的分離、提純過(guò)程。最近,還陸續(xù)報(bào)道了 DMP試劑在其他有機(jī)合成領(lǐng)域參與的氧化反應(yīng) ，一般都能 溫和、選擇性的氧化醇為相應(yīng)的羰基化合物 ，同時(shí),分子結(jié)構(gòu)中的敏感官能團(tuán)（如雙 鍵、三鍵等）對(duì)DMP試劑參與的氧化反應(yīng)容忍度高，通常不發(fā)生重排或異構(gòu)化。1.2 DMP試劑參與的“氧化 Wittig ”同系化（一鍋煮）反應(yīng)許多伯醇經(jīng)DMP試劑氧化成醛后，若醛不太穩(wěn)定，無(wú)需分離就要直接進(jìn)行下 一步反應(yīng)，通常是生成的醛與Wittig試劑進(jìn)行Wittig反應(yīng)，以構(gòu)造雙鍵或進(jìn)行碳鏈延伸，因此，由DMP試劑參與的“氧化 Wittig”同系化（一鍋煮） 反應(yīng)在有

4、機(jī)合成中現(xiàn)在應(yīng)用較多。 化合物FR 900848和U 106305是兩個(gè)具有抗菌 活性的天然產(chǎn)物，在這兩個(gè)化合物的全合成中，Barrett等7以2 丁炔1,4 二醇為起始原料，經(jīng)DMP試劑氧化成醛后，直接再與Wittig試劑進(jìn)行烯化作 用,以進(jìn)行碳鏈延伸。經(jīng)DMP試劑氧化后生成的2 丁炔1,4二醛不穩(wěn)定,若待氧化反應(yīng)完成后再加入Wittig試劑是得不到目標(biāo)產(chǎn)物的，因此實(shí)驗(yàn)中2 丁炔1,4二醇和Wittig試劑是同時(shí)置于溶劑中，待DMP試劑加入其中后，即可完成該一鍋煮反應(yīng)。值得一提的是,在2 丁炔1,4二醇和Wittig試劑的混合物 中,加入苯甲酸可以加快反應(yīng)速度和提高產(chǎn)物順?lè)礃?gòu)型的比例。同樣，

5、在上述兩個(gè)天然產(chǎn)物的合成中發(fā)現(xiàn)，若經(jīng)DMP試劑氧化后生成的醛很穩(wěn)定 ，則可待氧化反應(yīng)進(jìn)行 完成后,于混合溶液中加入Wittig試劑以進(jìn)行Wittig反應(yīng),而且發(fā)現(xiàn)乙酸/吡啶緩沖溶液體系也可以加快反應(yīng)速度和提高產(chǎn)物順?lè)礃?gòu)型的比例。CHCOtRR=EtTM(*最近，Chandrasekhar等報(bào)道該同系化 （一鍋煮）反應(yīng)在抗高血壓 藥物（S , R , R, R ） Nebivo lol全合成中的應(yīng)用 ,苯環(huán)側(cè)鏈上的伯醇經(jīng)D MP試劑氧化后，由于生成的醛很穩(wěn)定，故可待反應(yīng)完成后，再加入Wittig試 劑以構(gòu)造雙鍵。在該反應(yīng)中用苯甲酸作催化劑可加速反應(yīng)和提高產(chǎn)物順?lè)礃?gòu)型的比 例,而且該一鍋煮反應(yīng)產(chǎn)率

6、也很高。由于“氧化 Wittig ”同系化（一鍋煮）反應(yīng)節(jié)省了一步分離操作，致使 兩步反應(yīng)總產(chǎn)率較高，而且該反應(yīng)形成雙鍵時(shí)的順?lè)礃?gòu)型可立體控制。通常情況下 雙鍵順?lè)礃?gòu)型取決于Wittig試劑的穩(wěn)定性 ,共軛穩(wěn)定的Wittig試劑與 醛、酮等反應(yīng),優(yōu)先生成反式烯烴,而不穩(wěn)定的Wittig試劑則優(yōu)先生成順式烯 烴,因此,“氧化 Wittig ”同系化（一鍋煮）反應(yīng)被廣泛應(yīng)用于合成帶烯鍵的 天然有機(jī)化合物。2 DMP試劑化學(xué)選擇性氧化N 酰基羥基胺衍生物為酰基亞硝基化合物酰基亞硝基化合物作為NO雜親雙烯體 ,與共軛1,3二烯發(fā)生Diels Alder反應(yīng)即可生成N 酰基3,6二氫1,2 二嗪衍生物,

7、環(huán)加成產(chǎn)物作為一 個(gè)高度官能化的起始原料而廣泛應(yīng)用于含氮天然產(chǎn)物的全合成中。由于環(huán)加成產(chǎn)物 高度的反應(yīng)活性，對(duì)其合成的研究近年來(lái)倍受關(guān)注。通常，酰基亞硝基化合物是以N 酰基羥基胺衍生物為原料,以四（烷基）高碘酸銨鹽為氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的，但這 種合成方法存在分離、純化較復(fù)雜的缺點(diǎn)。后來(lái),Martin等采用的Swern 氧化反應(yīng)成為在合成上較實(shí)際可行的一種方法。盡管用此法實(shí)現(xiàn)了由N 酰基羥基胺 衍生物到酰基亞硝基化合物的轉(zhuǎn)變，但由于在選擇性氧化方面存在問(wèn)題，致使酰基亞 硝基化合物的產(chǎn)率不高。由于近年來(lái)對(duì)DMP試劑參與化學(xué)反應(yīng)的研究活躍,Jenkins等嘗試以DMP試劑為氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)由N酰基羥基

8、胺到酰基亞硝基化合物的轉(zhuǎn)變。結(jié)果用DMP試劑為氧化劑時(shí)，反應(yīng)在室溫下即可進(jìn)行，化學(xué)選擇性高，產(chǎn)物易于分離、純化， 克服了用四（烷基）高碘酸銨鹽氧化和Swern氧化時(shí)的缺點(diǎn),為重要有機(jī)中間體的合成在工藝上作了令人滿意的改進(jìn)。H人NHOil醸購(gòu)亞硏科牝合物環(huán)加戒嚴(yán)物其中：R= Ph , Nfe , b OBu tODn tNHz3肟經(jīng)DMP試劑化學(xué)選擇性氧化為相應(yīng)的羰基化合物由肟重新生成相應(yīng)的羰基化合物在有機(jī)合成中是一類重要的有機(jī)反應(yīng),因?yàn)殡垦苌锿ǔＪ怯脕?lái)提純、表征或鑒定羰基化合物的 ,同時(shí),肟也作為常用的保護(hù)羰基 的方法而廣泛應(yīng)用于全合成中。已有許多通過(guò)水解、還原、氧化反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)去肟的 方法,

9、其中氧化去肟方法，由于存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)氧化作用導(dǎo)致產(chǎn)率過(guò)低等原因，效果并不理想。Chaudhari等以DMP試劑為氧化劑時(shí),克服了用其他氧化劑時(shí)所帶來(lái)的缺點(diǎn)，特別是該工藝在室溫下即可進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間短（約20min ）、化學(xué)選擇性 高及后處理簡(jiǎn)單，因此受到普遍關(guān)注。當(dāng)?shù)孜餅榉枷阃繒r(shí)，無(wú)論p位是否有吸電基 團(tuán)或供電基團(tuán)，均能在極短時(shí)間內(nèi)完成去肟化反應(yīng)。當(dāng)?shù)孜锸青徏谆h(huán)己酮肟時(shí)，經(jīng)DMP試劑氧化，卻未得到對(duì)應(yīng)的環(huán)己酮，但這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻促使作者提出了這類反 應(yīng)的假設(shè)機(jī)理。該工藝的缺點(diǎn)是僅適用于酮肟的去肟化反應(yīng),至于醛肟的去肟化反應(yīng) 還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Chaudhari等的論文發(fā)表后不久 ,Bose等

10、21也相繼發(fā)表了關(guān)于 肟轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的羰基化合物的新方法:將底物（酮肟、醛肟或甲苯磺酰腙等）與乙酸鈉 一起加入溶劑CH 2C1 2中,DMP試劑在23min內(nèi)加入到上述混合溶液中, 室溫下在較短時(shí)間內(nèi)約（50 min ）即可得到相應(yīng)的醛或酮。此法雖然用時(shí)稍長(zhǎng)，但是 卻克服了Chaudhari等方法的不足 ，大大擴(kuò)大了底物范圍，可以是酮肟、醛 肟或甲苯磺酰腙等，從而為此類官能團(tuán)轉(zhuǎn)換在有機(jī)合成中的應(yīng)用提供了更好的解決 方案。= OH.村叩苯磺戳胺4 DMP試劑化學(xué)選擇性脫環(huán)狀硫縮酮或硫縮醛保護(hù)基縮酮或縮醛常在多步合成中用來(lái)保護(hù)羰基,由于其對(duì)親核試劑穩(wěn)定性好、易于 制備和對(duì)還原劑的穩(wěn)定性好而常應(yīng)用于天

11、然產(chǎn)物的全合成中。環(huán)狀硫縮酮或硫縮醛 作為羰基的保護(hù)基，在復(fù)雜分子的合成中有著更廣泛的應(yīng)用，這主要基于硫縮酮或硫 縮醛在酸性反應(yīng)條件下也特別穩(wěn)定，但是至今對(duì)環(huán)狀硫縮酮或硫縮醛卻沒(méi)有一個(gè)溫 和、通用的脫保護(hù)方法。傳統(tǒng)方法中，環(huán)狀硫縮酮或硫縮醛主要是通過(guò)氧化或Hg （n） 鹽脫去，但是這些方法往往因分子結(jié)構(gòu)中存在易被氧化或?qū)λ崦舾泄倌軋F(tuán)而伴隨著 許多競(jìng)爭(zhēng)性副反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率很低。Stork等報(bào)道了一例用二（三氟乙酸基）碘代 苯（BTI試劑）脫去1,3二噻烷的方法,用這種試劑處理環(huán)狀硫縮酮或硫縮醛，可 得到對(duì)應(yīng)的酮或醛，反應(yīng)用時(shí)短，產(chǎn)率較高。最近,Longiue等在天然產(chǎn)物L(fēng)eucascandroli

12、deA的全合成中，發(fā)現(xiàn)使用BTI試劑雖可以高效、快捷的脫去環(huán)狀硫縮酮保護(hù)基，但卻使分子中的硅烷保護(hù)基嚴(yán)重失去，致使反應(yīng)完成后，副產(chǎn)物中有多種烯的異構(gòu)體，化學(xué) 選擇性不高。基于對(duì)BTI試劑參與環(huán)狀硫縮酮脫保護(hù)機(jī)理的認(rèn)識(shí) ,Longiue 等預(yù)測(cè),若以DMP試劑作為脫保護(hù)試劑，可能會(huì)以更溫和的方式脫去保護(hù)基，因而 把DMP試劑應(yīng)用于天然產(chǎn)物L(fēng)eucascandrolideA的脫保護(hù)中。 結(jié)果不但高效、快捷的實(shí)現(xiàn)了環(huán)狀硫縮酮的脫保護(hù)，而且DMP試劑在脫保護(hù)反應(yīng)中 化學(xué)選擇性高，對(duì)硅烷保護(hù)基沒(méi)有任何影響。同時(shí)，若底物分子中存在其他敏感官能 團(tuán)時(shí),這些官能團(tuán)對(duì)DMP試劑也有很高的容忍度 ，從而開(kāi)發(fā)了一類

13、脫環(huán)狀硫縮酮或 硫縮醛的新反應(yīng)。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，該脫保護(hù)方法在復(fù)雜有機(jī)分子的全合成中會(huì)有更廣 闊的應(yīng)用前景。DMP Kl1 ：R=們醉仲醉，石斛，做憶醴腐5 DMP試劑化學(xué)選擇性氧化醛為酰基疊氮化合物酰基疊氮化合物是有機(jī)合成中的一類重要中間體 ，常被用來(lái)制備酰胺或雜環(huán)化 合物。酰基疊氮化合物通常由相應(yīng)的羧酸衍生物酰氯或酰肼來(lái)制備，大多數(shù)合成工藝為由羧酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酰氯或酸酐,然后再與疊氮化合物反應(yīng)得到酰基疊氮化合物。 直接由羧酸轉(zhuǎn)化為酰基疊氮化合物，至今還沒(méi)有很好的方法。鑒于此，由醛來(lái)制備酰 基疊氮化合物的方法也就成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。最近，Bose等報(bào)道了一例由DMP試劑引發(fā)的 ,新型、有效且實(shí)際

14、可行的合 成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)一步反應(yīng)從醛到相應(yīng)的疊氮化合物的轉(zhuǎn)變，只需將醛、DMP試劑和疊氮化鈉置于溶劑CH 2 Cl 2中即可實(shí)現(xiàn)。反應(yīng)條件溫和（在0C下即可反應(yīng)）, 而且生成的酰基疊氮化合物在分離時(shí)沒(méi)有重排為芳香異腈酸酯。同時(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)孜餅榉枷闳r(shí)，反應(yīng)底物的取代基效應(yīng)比較明顯。當(dāng)苯環(huán)的p位有吸電基團(tuán)或供電基團(tuán)時(shí),有供電基團(tuán)的芳香醛生成酰基疊氮化合物的產(chǎn)率要比有吸電基團(tuán)的芳香醛 的高。當(dāng)?shù)孜餅橹咀迦r(shí)，反應(yīng)溫度低于0C時(shí)也能高產(chǎn)率的生成相應(yīng)的酰基疊氮化合物，沒(méi)有重排反應(yīng)發(fā)生。由于該合成工藝用時(shí)短、后處理簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高以及相 對(duì)溫和的反應(yīng)條件，在有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域?qū)?huì)引起更廣泛的興趣。6 D

15、MP試劑區(qū)域選擇性氧化芳香族衍生物當(dāng)代化學(xué)研究的熱點(diǎn)，即使化學(xué)反應(yīng)具有高度的化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性和立體 選擇性，以提高反應(yīng)產(chǎn)率；使化學(xué)反應(yīng)具有“零排放”的特點(diǎn)，以提高化學(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”。在由DMP試劑參與的區(qū)域選擇性氧化反應(yīng)中，也出現(xiàn)了許多卓有成效的研究成果。o 醌可以發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，如o醌可被還原為鄰苯二酚， 同時(shí)由于o 醌具有高度反應(yīng)活性的8n電子體系,使它具有兩個(gè)4 n電子單元以 作為Diels Alder反應(yīng)的雙烯體。這么多的反應(yīng)多樣性 ,預(yù)示了不對(duì)稱o 醌必將在有機(jī)合成領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，但是迄今為止，由酚直接區(qū)域選擇性氧化為 o醌的例子很少Luo等以不同取代基的苯酚為

16、底物，經(jīng)DMP試劑氧化后可區(qū)域選擇性氧化為o 醌,而且當(dāng)?shù)孜锸?萘酚或2萘酚時(shí)也可以被氧化為1,2萘醌, 產(chǎn)率較p位取代的苯酚氧化后的產(chǎn)率高。OH札中；H = Hl , r Pr, f- Bu值得注意的是Nicolau小組最近取得的一些研究成果2932,他們?cè)诤铣删哂邢鬃饔玫奶烊划a(chǎn)物epoxyquinomycinB和EE10988時(shí),在用DMP試劑氧化p 、m和o位取代的N （某）酰苯胺時(shí)發(fā)現(xiàn),若底物是p 位取代的N （某）酰苯胺,底物可被氧化為p 醌；若底物是m 位取代的N （某）酰苯 胺時(shí),產(chǎn)物復(fù)雜且產(chǎn)物分離時(shí)極易分解,無(wú)太大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；dmp,h5dCHJClI,25C其中:R 仁

17、 H , Et , t Bu , Ph , OMe , F , Cl , Br , I , NO 2; R 2=Me , Ph , t Bu , i Pr若底物是o位取代的N （某）酰苯胺時(shí)，底物只能被氧化為o 氮雜醌。o氮雜醌具 有很高的反應(yīng)活性，它可以與帶有供電基團(tuán)的烯烴發(fā)生DielsAlder反應(yīng)形成雜環(huán)化合物，若在環(huán)上進(jìn)一步修飾，即可產(chǎn)生多種多樣的雜環(huán)衍生物。以上這兩種新反應(yīng)為epoxyquinomycinB和EE 10988及其類似物的全合 成提供了一種全新的合成策略，縮短了合成路線,可使全合成總收率大幅度提高。;R= rt.Ph,FBu,a ,Br J同樣，該小組在合成天然產(chǎn)物phomoidridesA和phomoid ridesB時(shí),發(fā)現(xiàn)了以DMP試劑引發(fā)的另外一類關(guān)環(huán)反應(yīng) ,y ,柱不飽和酰胺 與DMP試劑在溶劑苯中回流，即可生成一類多環(huán)雜環(huán)化合物，從而也為具有這種多 環(huán)結(jié)構(gòu)化合物的合成開(kāi)辟了一種新的合成途徑。考慮到這3類由DMP試劑引發(fā)的反應(yīng)對(duì)構(gòu)建新雜環(huán)分子骨架的重要性,Nicolau等也提出了由DMP試劑引 發(fā)的這3類反應(yīng)的假設(shè)機(jī)理，為這3類