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文檔簡介
第三章官能團的選擇性還原與氧化選擇性還原方法催化氫化負氫轉移試劑還原金屬還原其它試劑還原第三章官能團的選擇性還原與氧化選擇性還原方法1催化氫化催化氫化:大部分不飽和官能團,如烯基、炔基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基和芳基,在適當催化劑作用下發生的加氫反應(hydrogenation)。催化氫解:在催化氫化條件下,一些飽和C-X鍵(X可以是O、N、S等雜原子)發生裂解形成C-H鍵的反應(hydrogenolysis)。催化氫化常用的催化劑有鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鎳(Ni)和亞鉻酸酮。催化氫化所用的溶劑通常為甲醇、乙醇或乙酸。催化氫化催化氫化:大部分不飽和官能團,如烯基、炔基、羰2在催化氫化反應中,不同的官能團的反應活性有很大的差異。一般而言,各種官能團的相對反應性由大到小的次序為:RCOCl>RNO2>炔>RCHO>烯>RCOR’>PhCH2OR>RCN>稠環芳烴>RCO2R’>RCONHR’>PhH>RCOONa但在特殊情況下,也會出現例外。在催化氫化反應中,不同的官能團的反應活性有很3a,b-不飽和羰基化合物的反應
a,b-不飽和羰基化合物的反應4烯烴的反應炔烴的反應烯烴的反應炔烴的反應5負氫轉移試劑還原負氫轉移試劑主要有鋁氫試劑和硼氫試劑。常用的鋁氫試劑主要有LiAlH4、LiAlH(OR)3和二異丁基鋁氫(DIBAL);硼氫試劑主要有NaBH4、KBH4、NaBH3CN和NaBHR3等。氫化鋁鋰是一個還原性很強的負氫轉移試劑,可以用于醛酮、羧酸及其衍生物、環氧乙烷、硝基化合物和氰基化合物的還原,以及某些鹵代烴的脫鹵反應。該試劑一般不與孤立C=C和CC鍵發生還原反應。三烷氧基氫化鋁鋰的還原性比氫化鋁鋰溫和得多,可以將醛酮還原成醇,可以選擇性地將酰氯還原成醛。負氫轉移試劑還原負氫轉移試劑主要有鋁氫試劑和硼氫試劑。6二異丁基鋁氫(DIBAL)的反應二異丁基鋁氫(DIBAL)的反應7氫化鋁鋰復合試劑的反應氫化鋁鋰復合試劑的反應8
硼氫化鈉是一個比氫化鋁鋰溫和的常用負氫轉移試劑。它一般只還原醛酮的羰基,而不能還原羧酸、酯、環氧乙烷、鹵代烴、硝基化合物和氰基化合物等。
硼氫化鈉是一個比氫化鋁鋰溫和的常用負氫轉移試9硼氫化鈉復合試劑的反應硼氫化鈉復合試劑的反應10氰基硼氫化鈉的反應氰基硼氫化鈉的反應11乙硼烷的反應乙硼烷B2H6是一種溫和的高選擇性還原試劑,易與烯烴、炔烴、環氧化合物、醛、酮發生負氫加成反應,與硝基化合物、鹵代烴和芐醚等幾乎不發生反應。氰基硼氫化鈉的反應。乙硼烷的反應乙硼烷B2H6是一種溫和的高選擇性還原試劑12金屬還原反應活性金屬主要有鋰、鈉、鎂、鋅、錫和鐵等。活性金屬與烯烴、末端炔烴、烷基醚、羧酸以及酰胺的還原性較低,而對中間炔烴、芐醚、鹵代烴、環氧化合物、醛、酮、硝基化合物和氰基化合物等的還原性較高。反應介質對金屬的還原反應影響很大。金屬還原反應活性金屬主要有鋰、鈉、鎂、鋅、錫和鐵等。活性金屬13金屬鋰的還原反應金屬鋰的還原反應14金屬鎂汞齊與四氯化鈦的復合試劑的還原反應金屬鎂汞齊與四氯化鈦的復合試劑的還原反應15金屬鋅的還原反應金屬鋅汞齊在酸性介質中可以選擇性地將芳香酮的羰基還原成飽和烴(Clemmensen反應),分子內羧基或酯基不受影響。鋅-乙酸體系可以選擇性地將酮羰基鄰位的乙酰氧基、羥基和鹵素進行還原消除。金屬鋅的還原反應金屬鋅汞齊在酸性介質中可以選擇性地將芳香酮的16官能團的選擇性還原與氧化課件17金屬鐵的還原反應金屬鐵的還原反應18Meerwein-Ponndorf-Verley反應Meerwein-Ponndorf-Verley反應19其它還原試劑三氯化鈦的還原反應其它還原試劑三氯化鈦的還原反應20甲酸銨類試劑的還原反應甲酸銨類試劑的還原反應21硫化物的還原反應硫化物的還原反應22三丁基錫化氫的還原反應三丁基錫化氫的還原反應23官能團的選擇性還原與氧化選擇性氧化碳氫化合物的氧化醇的氧化醛酮的氧化雙鍵的氧化鹵代烴的氧化官能團的選擇性還原與氧化選擇性氧化24碳氫化合物的氧化飽和烴分子內不含有官能團,通常這類化合物的氧化反應很難進行。目前較有效的氧化飽和烴的方法是利用過渡金屬的催化氧化,過氧化物誘導的自由基氧化和微生物氧化,其中叔C-H最易被氧化,仲C-H次之,伯C-H最難。碳氫化合物的氧化飽和烴分子內不含有官能團,通常這類化合物的氧25飽當C-H鍵處于不飽和鍵的a-位時,其反應性明顯提高。芳環側鏈的a-位C-H鍵可以分別被氧化成醇、酯、醛酮或羧酸。飽當C-H鍵處于不飽和鍵的a-位時,其反應性明顯26官能團的選擇性還原與氧化課件27鉻酸酐-吡啶(Collins試劑)、鉻酸鉀和氯鉻酸吡啶鹽(pyridiniumchlorochromate,PPC)也能選擇性地氧化烯丙基a-位C-H鍵。
鉻酸酐-吡啶(Collins試劑)、鉻酸鉀和氯鉻酸吡啶鹽(p28對于炔丙位亞甲基的氧化,只需在催化量的上述鉻氧化劑存在下,用叔丁基過氧化氫就能完成。
羰基和羧基的a-位C-H鍵在適當的氧化劑作用下,可以選擇性地轉化成羥基或酯基。對于炔丙位亞甲基的氧化,只需在催化量的上述鉻氧羰基和羧基的a29醇的氧化鉻系氧化劑的氧化錳系氧化劑的氧化碳酸銀的氧化二甲亞砜-脫水劑氧化體系Oppenauer氧化其他氧化劑醇的氧化鉻系氧化劑的氧化30鉻系氧化劑的氧化除了重鉻酸鹽外,選擇性較高的鉻系氧化劑主要有CrO3-H2SO4-丙酮(Jones試劑),CrO3-2Py(Collins試劑)和氯鉻酸吡啶鹽(PCC)。鉻系氧化劑的氧化除了重鉻酸鹽外,選擇性較高的鉻系氧化劑主要有31Collins試劑可以選擇性地將醇氧化成醛或酮。該試劑的主要缺點是易吸潮、很不穩定、不易保存、需在無水條件下反應、用量大(過量5倍)以及配制時易著火。
Collins試劑可以選擇性地將醇氧化成醛或酮。321975年Corey等報道氯鉻酸吡啶鹽(PCC)、重鉻酸吡啶鹽(PDC)的氧化法以來,PCC已成為目前使用最廣泛的氧化伯醇和仲醇成醛酮的氧化劑。PCC法氧化一般在弱酸性介質中進行,若分子內含有對酸敏感的基團,則可以加入乙酸鈉。1975年Corey等報道氯鉻酸吡啶鹽(PCC)、重鉻酸吡啶33除了吡啶外,可以用其它有機堿與氯鉻酸(ClCrO3H)組合成各種氧化劑。如與4-二甲胺基吡啶(DMAP)組合的氧化劑使用更方便,且可高選擇性地氧化烯丙醇和芐醇。
除了吡啶外,可以用其它有機堿與氯鉻酸(ClCrO3H)組合成34錳系氧化劑的氧化
在錳系氧化劑中,新制的二氧化錳是一種很有用的高選擇性氧化劑。在有機溶劑中,二氧化錳在溫和條件下可將烯丙醇、炔丙醇或芐醇選擇性地氧化成高收率的醛,常用溶劑有丙酮、二氯甲烷、苯、乙醚和氯仿等。錳系氧化劑的氧化在錳系氧化劑中,新制的二氧化錳是一種35官能團的選擇性還原與氧化課件36新制的碳酸銀是一種溫和的氧化劑,可以將伯醇和仲醇分別氧化成高收率的醛和酮。目前使用的碳酸銀一般沉積在硅藻土上,易于過濾分離。氧化作用有一定的選擇性,位阻大的醇羥基不易被氧化,仲醇比伯醇更容易被氧化,但烯丙位伯醇比飽和仲醇優先被氧化。
碳酸銀的氧化新制的碳酸銀是一種溫和的氧化劑,可以將伯醇和仲醇分別37官能團的選擇性還原與氧化課件38二甲亞砜-脫水劑氧化體系常用的親電試劑有:二環己基碳二亞胺(DCC)、乙酸酐、三氟乙酸酐、二氯亞砜和草酰氯等。
二甲亞砜-脫水劑氧化體系常用的親電試劑有:二環己基碳二亞胺(39Oppenauer氧化Oppenauer氧化40四醋酸鉛的氧化四醋酸鉛在回流的苯、正己烷或氯仿中可將不含d-H的伯醇和仲醇氧化成相應的醛和酮。對含有d-H的伯醇和仲醇,則反應通過自由基機理會產生四氫呋喃衍生物。
四醋酸鉛的氧化四醋酸鉛在回流的苯、正己烷或氯仿中可將不含d-412,3-二氯-5,6-二氰基對苯二醌(DDQ)是一種高選擇性的氧化劑,只氧化烯丙醇或芐醇類化合物,不影響飽和醇。
2,3-二氯-5,6-二氰基對苯二醌(D42二元醇的氧化四醋酸鉛的氧化高碘酸的氧化鉻酸的氧化二元醇的氧化四醋酸鉛的氧化43四醋酸鉛的氧化四乙酸鉛分別與1,2-氨基醇、a-羥基酸、a-酮酸、a-氨基酸和乙二胺都可以發生類似的碳碳鍵斷裂的氧化反應。四醋酸鉛的氧化四乙酸鉛分別與1,2-氨基醇、a-羥基酸、a44高碘酸的氧化高碘酸的氧化45鉻酸也可以氧化二個叔羥基構成的1,2-二醇,碳碳鍵斷裂后形成羰基化合物。1,2-二甲基-1,2-環戊二醇用鉻酸氧化時,順式異構體的反應速率比反式異構體的快1700倍,因此被認為生成了環狀中間體。非叔醇羥基在此條件下易被氧化成羰基,因此不會發生碳碳鍵的斷裂。
鉻酸的氧化鉻酸也可以氧化二個叔羥基構成的1,2-二醇,碳碳46醛酮的氧化氧化銀的氧化過氧酸的氧化二氧化硒的氧化其他氧化劑的氧化醛酮的氧化氧化銀的氧化47氧化銀的氧化醛在通常情況下易被氧化成羧酸。常用的氧化試劑有鉻酸、高錳酸鉀和氧化銀等。在這幾種氧化劑中,新制的氧化銀的氧化能力較弱,具有很高的氧化選擇性,不影響雙鍵等基團。
氧化銀的氧化醛在通常情況下易被氧化成羧酸。常48過氧酸的氧化過氧酸的氧化49烴基的遷移能力的大小次序一般為:叔烷基>環己基>仲烷基~芐基~苯基>伯烷基>甲基。取代苯基的遷移能力取決于取代基的給電子能力,給電子能力越強,遷移傾向越大。也有少數例外:
烴基的遷移能力的大小次序一般為:叔烷基>環己基>仲50二氧化硒的氧化含有a-H的酮可以被二氧化硒氧化成1,2-二酮,在堿性條件下也可以被氧氣氧化成a-羥基酮。
二氧化硒的氧化含有a-H的酮可以被二氧化硒氧化成1,2-二51其他氧化劑的氧化甲基酮衍生物在堿性條件下經鹵代和水解反應,發生碳碳鍵的斷裂生成羧酸和鹵仿。有時可以用四氯化碳代替鹵素進行鹵代反應。含有a-羥基的酮可以被一些高價的金屬鹽類和氧化物氧化成1,2-二酮,常見的氧化劑有三氧化鉍,乙酸酮,鐵氰酸鉀和溴酸鉀等,氧化產率一般很高。
其他氧化劑的氧化甲基酮衍生物在堿性條件下經鹵代和水解52雙鍵的氧化環氧化反應(epoxidation)過羥基化反應(perhydroxylation)斷裂氧化(cleavageoxidation)雙鍵的氧化環氧化反應(epoxidation)53環氧化反應環氧化反應常用的氧化劑有三類:過氧酸、過氧化氫和烷基過氧化氫。在實驗室中使用的過氧酸主要有過氧乙酸、三氟過氧乙酸、過氧苯甲酸和間氯過氧苯甲酸。具有選擇性高,順式氧化等特點。環氧化反應環氧化反應常用的氧化劑有三類:過氧酸、過氧化氫和烷54烯丙位羥基對環氧化反應的立體化學影響較大。
a,b-不飽和羰基化合物也可以被過氧酸氧化,生成C=C鍵被環氧化的產物。由于過氧酸的氧化性較強,a,b-不飽和酮的羰基同時還會發生Baeyer-Villiger氧化反應,使產物復雜化。若用氧化性較弱的過氧化氫堿性溶液氧化,則可以避免羰基的氧化。
烯丙位羥基對環氧化反應的立體化學影響較大。55過氧化氫和烷基過氧化氫與簡單烯烴的反應只有在過渡金屬絡合物的催化下才能順利進行。常見的催化劑有鉬、釩和鈦等過渡金屬絡合物。反應優先在電子密度高的雙鍵上進行。
過氧化氫和烷基過氧化氫與簡單烯烴的反應只有在過渡金屬56取代基對產物的立體化學的影響取代基對產物的立體化學的影響57手性試劑的氧化手性試劑的氧化58過羥基化反應環氧化合物在堿性介質中水解生成反式1,2-二醇。反式二醇還可以通過Prevost反應得到,該反應條件溫和,不影響其它敏感基團。
若氧化反應在水-乙酸中而不是在無水苯中進行,則得到順式1,2-二醇的單酯。
過羥基化反應環氧化合物在堿性介質中水解生成反式1,59
烯烴在1-3%的高錳酸鉀堿性溶液(pH>12)作用下,可以生成較高產率的順式1,2-二醇。此法特別適用于不飽和羧酸,如油酸的順式羥基化反應。對不溶于水的烯烴,加入相轉移催化劑可以大大提高反應的產率。例如,順-環辛烯在無相轉移催化劑存在下,用高錳酸鉀氧化時只得到5%的二醇,而在氯化三甲基芐基銨存在下,產率提高為50%。
高錳酸鉀的過氧化烯烴在1-3%的高錳酸鉀堿性溶液(pH>12)作60四氧化鋨是另一種有效的能將C=C健進行順式氧化的氧化劑,反應條件溫和,收率較高。叔胺或吡啶可以明顯加速此反應。對環狀烯烴,四氧化鋨一般從位阻小的一側對雙鍵進行氧化。
四氧化鋨的過氧化四氧化鋨是另一種有效的能將C=C健進行順式氧化的氧化61改進型四氧化鋨的過氧化這種四氧化鋨催化氧化體系在手性配體的存在下,如奎寧或奎寧定,可以對烯烴進行對映選擇性氧化,得到較高光學純的順-1,2-二醇。
改進型四氧化鋨的過氧化這種四氧化鋨催化氧化體系在手性62高錳酸鉀的斷裂氧化高錳酸鉀的斷裂氧化63臭氧的斷裂氧化臭氧的斷裂氧化64鹵代烴的氧化二甲亞砜-堿試劑的氧化其它氧化反應鹵代烴的氧化二甲亞砜-堿試劑的氧化65二甲亞砜-堿試劑的氧化二甲亞砜-堿試劑的氧化66鹵化芐型化合物可以與六亞甲基四胺(烏洛托品)反應,然后水解得到芳醛。
氧化叔胺、硝基烷烴的鈉鹽對鹵代烴的氧化反應鹵化芐型化合物可以與六亞甲基四胺(烏洛托品)反應,然后水解得67第三章官能團的選擇性還原與氧化選擇性還原方法催化氫化負氫轉移試劑還原金屬還原其它試劑還原第三章官能團的選擇性還原與氧化選擇性還原方法68催化氫化催化氫化:大部分不飽和官能團,如烯基、炔基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基和芳基,在適當催化劑作用下發生的加氫反應(hydrogenation)。催化氫解:在催化氫化條件下,一些飽和C-X鍵(X可以是O、N、S等雜原子)發生裂解形成C-H鍵的反應(hydrogenolysis)。催化氫化常用的催化劑有鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、鎳(Ni)和亞鉻酸酮。催化氫化所用的溶劑通常為甲醇、乙醇或乙酸。催化氫化催化氫化:大部分不飽和官能團,如烯基、炔基、羰69在催化氫化反應中,不同的官能團的反應活性有很大的差異。一般而言,各種官能團的相對反應性由大到小的次序為:RCOCl>RNO2>炔>RCHO>烯>RCOR’>PhCH2OR>RCN>稠環芳烴>RCO2R’>RCONHR’>PhH>RCOONa但在特殊情況下,也會出現例外。在催化氫化反應中,不同的官能團的反應活性有很70a,b-不飽和羰基化合物的反應
a,b-不飽和羰基化合物的反應71烯烴的反應炔烴的反應烯烴的反應炔烴的反應72負氫轉移試劑還原負氫轉移試劑主要有鋁氫試劑和硼氫試劑。常用的鋁氫試劑主要有LiAlH4、LiAlH(OR)3和二異丁基鋁氫(DIBAL);硼氫試劑主要有NaBH4、KBH4、NaBH3CN和NaBHR3等。氫化鋁鋰是一個還原性很強的負氫轉移試劑,可以用于醛酮、羧酸及其衍生物、環氧乙烷、硝基化合物和氰基化合物的還原,以及某些鹵代烴的脫鹵反應。該試劑一般不與孤立C=C和CC鍵發生還原反應。三烷氧基氫化鋁鋰的還原性比氫化鋁鋰溫和得多,可以將醛酮還原成醇,可以選擇性地將酰氯還原成醛。負氫轉移試劑還原負氫轉移試劑主要有鋁氫試劑和硼氫試劑。73二異丁基鋁氫(DIBAL)的反應二異丁基鋁氫(DIBAL)的反應74氫化鋁鋰復合試劑的反應氫化鋁鋰復合試劑的反應75
硼氫化鈉是一個比氫化鋁鋰溫和的常用負氫轉移試劑。它一般只還原醛酮的羰基,而不能還原羧酸、酯、環氧乙烷、鹵代烴、硝基化合物和氰基化合物等。
硼氫化鈉是一個比氫化鋁鋰溫和的常用負氫轉移試76硼氫化鈉復合試劑的反應硼氫化鈉復合試劑的反應77氰基硼氫化鈉的反應氰基硼氫化鈉的反應78乙硼烷的反應乙硼烷B2H6是一種溫和的高選擇性還原試劑,易與烯烴、炔烴、環氧化合物、醛、酮發生負氫加成反應,與硝基化合物、鹵代烴和芐醚等幾乎不發生反應。氰基硼氫化鈉的反應。乙硼烷的反應乙硼烷B2H6是一種溫和的高選擇性還原試劑79金屬還原反應活性金屬主要有鋰、鈉、鎂、鋅、錫和鐵等。活性金屬與烯烴、末端炔烴、烷基醚、羧酸以及酰胺的還原性較低,而對中間炔烴、芐醚、鹵代烴、環氧化合物、醛、酮、硝基化合物和氰基化合物等的還原性較高。反應介質對金屬的還原反應影響很大。金屬還原反應活性金屬主要有鋰、鈉、鎂、鋅、錫和鐵等。活性金屬80金屬鋰的還原反應金屬鋰的還原反應81金屬鎂汞齊與四氯化鈦的復合試劑的還原反應金屬鎂汞齊與四氯化鈦的復合試劑的還原反應82金屬鋅的還原反應金屬鋅汞齊在酸性介質中可以選擇性地將芳香酮的羰基還原成飽和烴(Clemmensen反應),分子內羧基或酯基不受影響。鋅-乙酸體系可以選擇性地將酮羰基鄰位的乙酰氧基、羥基和鹵素進行還原消除。金屬鋅的還原反應金屬鋅汞齊在酸性介質中可以選擇性地將芳香酮的83官能團的選擇性還原與氧化課件84金屬鐵的還原反應金屬鐵的還原反應85Meerwein-Ponndorf-Verley反應Meerwein-Ponndorf-Verley反應86其它還原試劑三氯化鈦的還原反應其它還原試劑三氯化鈦的還原反應87甲酸銨類試劑的還原反應甲酸銨類試劑的還原反應88硫化物的還原反應硫化物的還原反應89三丁基錫化氫的還原反應三丁基錫化氫的還原反應90官能團的選擇性還原與氧化選擇性氧化碳氫化合物的氧化醇的氧化醛酮的氧化雙鍵的氧化鹵代烴的氧化官能團的選擇性還原與氧化選擇性氧化91碳氫化合物的氧化飽和烴分子內不含有官能團,通常這類化合物的氧化反應很難進行。目前較有效的氧化飽和烴的方法是利用過渡金屬的催化氧化,過氧化物誘導的自由基氧化和微生物氧化,其中叔C-H最易被氧化,仲C-H次之,伯C-H最難。碳氫化合物的氧化飽和烴分子內不含有官能團,通常這類化合物的氧92飽當C-H鍵處于不飽和鍵的a-位時,其反應性明顯提高。芳環側鏈的a-位C-H鍵可以分別被氧化成醇、酯、醛酮或羧酸。飽當C-H鍵處于不飽和鍵的a-位時,其反應性明顯93官能團的選擇性還原與氧化課件94鉻酸酐-吡啶(Collins試劑)、鉻酸鉀和氯鉻酸吡啶鹽(pyridiniumchlorochromate,PPC)也能選擇性地氧化烯丙基a-位C-H鍵。
鉻酸酐-吡啶(Collins試劑)、鉻酸鉀和氯鉻酸吡啶鹽(p95對于炔丙位亞甲基的氧化,只需在催化量的上述鉻氧化劑存在下,用叔丁基過氧化氫就能完成。
羰基和羧基的a-位C-H鍵在適當的氧化劑作用下,可以選擇性地轉化成羥基或酯基。對于炔丙位亞甲基的氧化,只需在催化量的上述鉻氧羰基和羧基的a96醇的氧化鉻系氧化劑的氧化錳系氧化劑的氧化碳酸銀的氧化二甲亞砜-脫水劑氧化體系Oppenauer氧化其他氧化劑醇的氧化鉻系氧化劑的氧化97鉻系氧化劑的氧化除了重鉻酸鹽外,選擇性較高的鉻系氧化劑主要有CrO3-H2SO4-丙酮(Jones試劑),CrO3-2Py(Collins試劑)和氯鉻酸吡啶鹽(PCC)。鉻系氧化劑的氧化除了重鉻酸鹽外,選擇性較高的鉻系氧化劑主要有98Collins試劑可以選擇性地將醇氧化成醛或酮。該試劑的主要缺點是易吸潮、很不穩定、不易保存、需在無水條件下反應、用量大(過量5倍)以及配制時易著火。
Collins試劑可以選擇性地將醇氧化成醛或酮。991975年Corey等報道氯鉻酸吡啶鹽(PCC)、重鉻酸吡啶鹽(PDC)的氧化法以來,PCC已成為目前使用最廣泛的氧化伯醇和仲醇成醛酮的氧化劑。PCC法氧化一般在弱酸性介質中進行,若分子內含有對酸敏感的基團,則可以加入乙酸鈉。1975年Corey等報道氯鉻酸吡啶鹽(PCC)、重鉻酸吡啶100除了吡啶外,可以用其它有機堿與氯鉻酸(ClCrO3H)組合成各種氧化劑。如與4-二甲胺基吡啶(DMAP)組合的氧化劑使用更方便,且可高選擇性地氧化烯丙醇和芐醇。
除了吡啶外,可以用其它有機堿與氯鉻酸(ClCrO3H)組合成101錳系氧化劑的氧化
在錳系氧化劑中,新制的二氧化錳是一種很有用的高選擇性氧化劑。在有機溶劑中,二氧化錳在溫和條件下可將烯丙醇、炔丙醇或芐醇選擇性地氧化成高收率的醛,常用溶劑有丙酮、二氯甲烷、苯、乙醚和氯仿等。錳系氧化劑的氧化在錳系氧化劑中,新制的二氧化錳是一種102官能團的選擇性還原與氧化課件103新制的碳酸銀是一種溫和的氧化劑,可以將伯醇和仲醇分別氧化成高收率的醛和酮。目前使用的碳酸銀一般沉積在硅藻土上,易于過濾分離。氧化作用有一定的選擇性,位阻大的醇羥基不易被氧化,仲醇比伯醇更容易被氧化,但烯丙位伯醇比飽和仲醇優先被氧化。
碳酸銀的氧化新制的碳酸銀是一種溫和的氧化劑,可以將伯醇和仲醇分別104官能團的選擇性還原與氧化課件105二甲亞砜-脫水劑氧化體系常用的親電試劑有:二環己基碳二亞胺(DCC)、乙酸酐、三氟乙酸酐、二氯亞砜和草酰氯等。
二甲亞砜-脫水劑氧化體系常用的親電試劑有:二環己基碳二亞胺(106Oppenauer氧化Oppenauer氧化107四醋酸鉛的氧化四醋酸鉛在回流的苯、正己烷或氯仿中可將不含d-H的伯醇和仲醇氧化成相應的醛和酮。對含有d-H的伯醇和仲醇,則反應通過自由基機理會產生四氫呋喃衍生物。
四醋酸鉛的氧化四醋酸鉛在回流的苯、正己烷或氯仿中可將不含d-1082,3-二氯-5,6-二氰基對苯二醌(DDQ)是一種高選擇性的氧化劑,只氧化烯丙醇或芐醇類化合物,不影響飽和醇。
2,3-二氯-5,6-二氰基對苯二醌(D109二元醇的氧化四醋酸鉛的氧化高碘酸的氧化鉻酸的氧化二元醇的氧化四醋酸鉛的氧化110四醋酸鉛的氧化四乙酸鉛分別與1,2-氨基醇、a-羥基酸、a-酮酸、a-氨基酸和乙二胺都可以發生類似的碳碳鍵斷裂的氧化反應。四醋酸鉛的氧化四乙酸鉛分別與1,2-氨基醇、a-羥基酸、a111高碘酸的氧化高碘酸的氧化112鉻酸也可以氧化二個叔羥基構成的1,2-二醇,碳碳鍵斷裂后形成羰基化合物。1,2-二甲基-1,2-環戊二醇用鉻酸氧化時,順式異構體的反應速率比反式異構體的快1700倍,因此被認為生成了環狀中間體。非叔醇羥基在此條件下易被氧化成羰基,因此不會發生碳碳鍵的斷裂。
鉻酸的氧化鉻酸也可以氧化二個叔羥基構成的1,2-二醇,碳碳113醛酮的氧化氧化銀的氧化過氧酸的氧化二氧化硒的氧化其他氧化劑的氧化醛酮的氧化氧化銀的氧化114氧化銀的氧化醛在通常情況下易被氧化成羧酸。常用的氧化試劑有鉻酸、高錳酸鉀和氧化銀等。在這幾種氧化劑中,新制的氧化銀的氧化能力較弱,具有很高的氧化選擇性,不影響雙鍵等基團。
氧化銀的氧化醛在通常情況下易被氧化成羧酸。常115過氧酸的氧化過氧酸的氧化116烴基的遷移能力的大小次序一般為:叔烷基>環己基>仲烷基~芐基~苯基>伯烷基>甲基。取代苯基的遷移能力取決于取代基的給電子能力,給電子能力越強,遷移傾向越大。也有少數例外:
烴基的遷移能力的大小次序一般為:叔烷基>環己基>仲117二氧化硒的氧化含有a-H的酮可以被二氧化硒氧化成1,2-二酮,在堿性條件下也可以被氧氣氧化成a-羥基酮。
二氧化硒的氧化含有a-H的酮可以被二氧化硒氧化成1,2-二118其他氧化劑的氧化甲基酮衍生物在堿性條件下經鹵代和水解反應,發生碳碳鍵的斷裂生成羧酸和鹵仿。有時可以用四氯化碳代替鹵素進行鹵代反應。含有a-羥基的酮可以被一些高價的金屬鹽類和氧化物氧化成1,2-二酮,常見的氧化劑有三氧化鉍,乙酸酮,鐵氰酸鉀和溴酸鉀等,氧化產率一般很高。
其他氧化劑的氧化甲基酮衍生物在堿性條件下經鹵代和水解119雙鍵的氧化環氧化反應(epoxidation)過羥基化反應(perhydroxylation)斷裂氧化(cleavageoxidation)雙鍵的氧化環氧化反應(epoxidation)120環氧化反應環氧化反應常用的氧化劑有三類:過氧酸、過氧化氫和烷基過氧化氫。在實驗室中使用的過氧酸主要有過氧乙酸、三氟過氧乙酸、過氧苯甲酸和間氯過氧苯甲酸。具有選擇性高,順式氧化等特點。環氧化反應環氧化反應常用的氧化劑有三類:過氧酸、過氧化氫和烷121烯丙位羥基
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