5.4醇的氧化5.4.1用二甲亞砜氧化5.4.2用鉻試劑氧化5.4.3用高價碘化物氧化5.4.4催化氧化（選講）1有機反應(yīng)機理第10章25.4.1用二甲亞砜氧化二甲亞砜可與各種親電試劑反應(yīng)生成活性锍鹽(sulfoniumsalt)活性锍鹽與醇反應(yīng)生成烷氧基锍鹽烷氧基锍鹽發(fā)生消除，生成醛或酮2有機反應(yīng)機理第10章2二甲亞砜氧化醇為醛、酮的過程3有機反應(yīng)機理第10章2解釋二甲亞砜氧原子的親核性前幾章是否碰到過二甲亞砜作為親核試劑的反應(yīng)4有機反應(yīng)機理第10章2用二甲亞砜氧化的典型反應(yīng)Pfitzner-Moffatt(普菲茨納-莫法特)氧化,1963Albright-Goldman氧化，1965Parikh-Doering（帕瑞克-多林）氧化，1967Swern（斯文）氧化，1978這些氧化反應(yīng)的區(qū)別在哪里？5有機反應(yīng)機理第10章26有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化1976年，DSwern發(fā)現(xiàn)TFAA能在－50℃下活化DMSO氧化醇為醛酮1978年又發(fā)現(xiàn)草酰氯作為活化劑較TFAA更有效7有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化的機理（TFAA活化）為什么DMSO不能一步取代三氟乙酸根離子？8有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化的機理（TFAA活化，續(xù)）討論中間體內(nèi)鎓鹽結(jié)構(gòu)9有機反應(yīng)機理第10章2中間體的Pummerer重排10有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化的機理（草酰氯活化）11有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化的機理（草酰氯活化，續(xù)）12有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化的特點無溶劑易爆炸!!!常在二氯甲烷中反應(yīng)低溫反應(yīng)（－78℃）DMSO與草酰氯的起始加成物在－60℃以上不穩(wěn)定TFAA作活化劑－30℃以上會發(fā)生Pummerer重排13有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化法的改進XunHeandTakHangChan.Newnon-volatileandodorlessorganosulfurcompoundsanchoredonionicliquids.RecyclablereagentsforSwernOxidation.Tetrahedron,200662(14):3389–3394二甲亞砜，二甲硫醚有惡臭，成本高以下文獻提出將亞砜負(fù)載在離子液體上，無惡臭，可循環(huán)使用14有機反應(yīng)機理第10章2a:n=1b:n=2c:n=515有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化合成vapiprost伐哌前列素：抗血小板凝聚16有機反應(yīng)機理第10章2DanielLednicer.Strategiesfororganicdrugsynthesisanddesign,p16,NewYork:JohnWiley&Sons,Inc,1998參考文獻17有機反應(yīng)機理第10章218有機反應(yīng)機理第10章2Swern氧化合成(+)-asteltoxinAmycotoxin，毒枝菌素19有機反應(yīng)機理第10章2Eom,K.D.,Raman,J.V.,Kim,H.,Cha,J.K.TotalSynthesisof(+)-Asteltoxin.J.Am.Chem.Soc.2003,125(18):5415-5421.參考文獻20有機反應(yīng)機理第10章221有機反應(yīng)機理第10章222有機反應(yīng)機理第10章223有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化反應(yīng)通式24有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化反應(yīng)特點DMSO的活化劑DCC需過量（3倍以上），后處理時加草酸可除去過量的DCC反應(yīng)必須有中等強度的酸催化，如H3PO4,二氯乙酸，強酸吡啶鹽等，強酸對反應(yīng)有阻礙作用副產(chǎn)物二環(huán)己基脲較難除去，用水溶性的碳二亞胺替代DCC可克服這一問題25有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化機理DMSO的活化26有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化機理（續(xù)）27有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化機理（續(xù)）28有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化反應(yīng)操作將二環(huán)己基碳二亞胺（DCC)溶于DMSO中，然后加入醇和催化酸(磷酸，三氟乙酸，吡啶-磷酸等）進行反應(yīng)29有機反應(yīng)機理第10章2Pfitzner-Moffatt氧化反應(yīng)實例30有機反應(yīng)機理第10章25.4.2用鉻試劑氧化典型反應(yīng)：Jones氧化1946年，ERHJones發(fā)現(xiàn)三氧化鉻與稀硫酸的溶液可將伯醇氧化成羧酸，仲醇氧化成酮31有機反應(yīng)機理第10章2Jonesoxidation,194632有機反應(yīng)機理第10章2Jones氧化的機理稀溶液中鉻酸以單體H2CrO4存在濃溶液中鉻酸以二聚體H2Cr2O7存在反應(yīng)中醇先與鉻酸形成鉻酸酯,再脫氫生成產(chǎn)物動力學(xué)同位素效應(yīng)測定表明脫氫是速率控制步驟33有機反應(yīng)機理第10章2堿促進分子間脫氫機理34有機反應(yīng)機理第10章2無堿促進分子內(nèi)脫氫機理35有機反應(yīng)機理第10章2Jones試劑的制備和氧化操作Jones試劑的制備實例Jones氧化操作將26.7gCrO3溶于23mL濃硫酸中，加水稀釋到100mL0~20oC往醇的丙酮溶液中滴加Jones試劑36有機反應(yīng)機理第10章2Jones試劑氧化仲醇的實例37有機反應(yīng)機理第10章2Jones氧化合成石斛堿石斛堿,(-)-dendrobine38有機反應(yīng)機理第10章2參考文獻Sha,C.-K.,Chiu,R.-T.,Yang,C.-F.,Yao,N.-T.,Tseng,W.-H.,Liao,F.-L.,Wang,S.-L.TotalSynthesisof(-)-Dendrobinevia-CarbonylRadicalCyclization.J.Am.Chem.Soc.1997,119,4130-4135.39有機反應(yīng)機理第10章240有機反應(yīng)機理第10章2Staudinger反應(yīng)，191941有機反應(yīng)機理第10章2Staudinger反應(yīng)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化42有機反應(yīng)機理第10章2GeneralfeaturesofJonesoxidationTheoxidationisusuallycarriedoutinacetone,whichservesadualpurposeItreactswithanyexcessoxidantsoitprotectstheproductfromoveroxidationItdissolvesmostorganicsubstrates,and43有機反應(yīng)機理第10章2PrimaryalcoholsareconvertedtocarboxylicacidswiththeintermediacyofaldehydesAldehydescanbeisolatedbydistillationsometimesifthealdehydeisvolatile44有機反應(yīng)機理第10章2Allylicandbenzylicalcoholsareefficientlyoxidizedtothecorrespondingaldehydeswithlittleornoover-oxidationIsolateddoubleandtriplebondsremainunchangedbut,-unsaturatedaldehydeproductsmayundergodoublebondisomerization45有機反應(yīng)機理第10章2ForparticularlyacidsensitiveorotherwisedelicatesubstratestheuseofthestronglyacidicJonesreagentisclearlynotthebestmethodofoxidation46有機反應(yīng)機理第10章2Jones氧化的改進Collins試劑氧化（SarettandCollins,1953~1968)制備CrO3吡啶絡(luò)合物CrO3(pyridine)2(Collines試劑）在二氯甲烷中氧化47有機反應(yīng)機理第10章2Collines試劑氧化實例可氧化伯醇為醛48有機反應(yīng)機理第10章2PCC和PDC氧化（Corey,1975and1979)PCC：氯鉻酸吡啶鎓鹽（弱酸性）PDC：重鉻酸吡啶鎓鹽（中性）49有機反應(yīng)機理第10章2氧化鋁負(fù)載PCC的制備2.5g(25mmol)CrO3溶于5mL6mol/L的鹽酸中，0℃，5min內(nèi)加入2.0g(25mmol)吡啶。待析出桔黃色PCC結(jié)晶后升溫至40℃使結(jié)晶溶解，攪拌下加入20.8gAl2O3，減壓除水，100℃干燥得負(fù)載氧化劑PCC/Al2O3。50有機反應(yīng)機理第10章2PCC氧化芐醇的實例51有機反應(yīng)機理第10章2PFC氧化仲醇的實例PFC：氟鉻酸吡啶鎓鹽52有機反應(yīng)機理第10章2Jones試劑與Collines試劑、PCC、PDC的比較對伯醇的氧化Jones氧化：產(chǎn)物往往為羧酸53有機反應(yīng)機理第10章2Collines試劑與PCC、PDC的比較Collines試劑：不穩(wěn)定，易吸潮，難保存，要求無水條件，試劑要過量（5倍量以上）PCC，PDC：不吸潮，易保存，使用廣泛54有機反應(yīng)機理第10章2PCC與PDC的比較PCC：呈弱酸性，氧化對酸不穩(wěn)定的化合物，可加入NaOAc；使用載體可避免生成黑褐色膠狀物PDC：可在中性條件下起反應(yīng)，在DMF或DMSO中氧化能力強，會生成羧酸55有機反應(yīng)機理第10章2不同條件下PCC和PDC氧化伯醇的實例56有機反應(yīng)機理第10章25.4.3用高價碘化物氧化(Dess-Martin氧化)1893年，發(fā)現(xiàn)IBXIBX幾乎不溶于任何有機溶劑，應(yīng)用受到限制57有機反應(yīng)機理第10章21983年，DBDess和JCMartin由IBX的酰化合成了能溶于多種有溶劑的DMP58有機反應(yīng)機理第10章2以DMP為氧化劑的氧化就稱作Dess-Martin氧化DMP可將醇和肟氧化成醛或酮59有機反應(yīng)機理第10章2Dess-Martin氧化的機理60有機反應(yīng)機理第10章2Dess-Martin氧化的特點Mildreactionconditions(roomtemperature,neutralpH)2)Highchemoselectivity3)Toleranceofsensitivefunctionalgroupsoncomplexsubstrates4)Longshelf-lifeandthermalstability(unlikeIBX,whichhasbeenfoundtobeexplosive)61有機反應(yīng)機理第10章2Dess-Martin氧化合成ustiloxinDUstiloxin:黑粉菌毒素62有機反應(yīng)機理第10章2CaoB,ParkH,JoullieMM.TotalSynthesisofUstiloxinD.J.Am.Chem.Soc.2002,124(4):520-521參考文獻63有機反應(yīng)機理第10章264有機反應(yīng)機理第10章2DEPBT(BDP)縮合機理65有機反應(yīng)機理第10章266有機反應(yīng)機理第10章25.4.4催化氧化化學(xué)計量氧化劑氧化存在的主要問題氧化劑消耗大，成本高產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，對環(huán)境危害大67有機反應(yīng)機理第10章2(2)釕催化氧化(1)銅催化氧化(3)鈀催化氧化(4)無過渡金屬催化氧化68有機反應(yīng)機理第10章2(1)銅催化氧化CuCl/TEMPO體系催化醇的氧化CuCl/Phen/DBADH2/K2CO3體系催化醇氧化

69有機反應(yīng)機理第10章2CuCl/TEMPO體系催化醇的氧化1974年Cella偶然發(fā)現(xiàn)TEMPO可將醇氧化為醛酮Cella用間氯過氧苯甲酸(mCPBA)氧化四甲基哌啶醇制氮氧化物，發(fā)現(xiàn)羥基被氧化成酮70有機反應(yīng)機理第10章2mCPBA不具備將羥基氧化成酮的活性酮是如何生成的？71有機反應(yīng)機理第10章272有機反應(yīng)機理第10章2CellaJA，KelleyJA，KenehanEF.JChemSoc,Chem.Commun.1974,943參考文獻73有機反應(yīng)機理第10章2提出TEMPO催化氧化法74有機反應(yīng)機理第10章275有機反應(yīng)機理第10章2CellaJA,KelleyJA,KenehanEF.JOrgChem,1975,40,1860GanemB.JOrgChem.1975,40,199876有機反應(yīng)機理第10章21984年M.F.Semmelhack提出CuCl-TEMPO催化分子氧氧化醇的方法SemmelhackMF,SchmidCR,CortésDA,etal.JAm.Chem.Soc,1984,106:337477有機反應(yīng)機理第10章22002年RGree等在離子液體中實現(xiàn)了該氧化反應(yīng)IA.Ansari,RGree.Org.Lett.[J],2002,4(9):150778有機反應(yīng)機理第10章279有機反應(yīng)機理第10章280有機反應(yīng)機理第10章2以離子液體固定化的TEMPO作催化劑，實現(xiàn)了離子液體和催化劑的循環(huán)使用81有機反應(yīng)機理第10章2離子液體固定化TEMPO催化氧化醇的結(jié)果82有機反應(yīng)機理第10章283有機反應(yīng)機理第10章2離子液體和催化劑循環(huán)使用結(jié)果84有機反應(yīng)機理第10章2可能的機理85有機反應(yīng)機理第10章2CuCl/Phen/DBADH2/K2CO3體系催化醇氧化1996年，Marko等在Science

上報道了CuCl/Phen/DBADH2/K2CO3

體系，能在溫和條件下將伯醇、仲醇、烯丙醇和芐醇氧化成相應(yīng)的醛、酮，收率高Phen：1,10-菲咯啉，DBADH2：肼二甲酸二叔丁酯86有機反應(yīng)機理第10章2CuCl/Phen/DBADH2/K2CO3體系催化醇氧化通式CuCl/Phen/DBADH2的用量為底物量的5mol%87有機反應(yīng)機理第10章2MarkoI.E.;GilesP.R.;TsukazakiM.;BrownS.M.;UrchC.J.,Copper-catalyzedoxidationofalcoholstoaldehydesandketones:Anefficient,aerobicalternative.Science1996,274(5295):2044-2046參考文獻88有機反應(yīng)機理第10章2CuCl/Phen/DBADH2體系催化氧化醇的機理89有機反應(yīng)機理第10章2(2)釕催化氧化TPAP(Pr4N+RuO4－)/NMO體系：Ley氧化Ru(PPh3)3Cl2/TEMPO/O2體系90有機反應(yīng)機理第10章2過釕酸四異丙基銨鹽TPAP(Pr4N+RuO4－)催化氧化NMO=N-methylmorpholineN-oxideLey氧化，198791有機反應(yīng)機理第10章2Ley氧化的條件TPAP用量：5%(相對于被氧化物）共氧化劑：雙氧水或N-甲基嗎啉氧化物NMO溶劑：CH2Cl2,CH3CN等助催化劑：分子篩92有機反應(yīng)機理第10章2Ley氧化的機理93有機反應(yīng)機理第10章2TPAP的制備

將RuCl4nH2O加入到過量的溴酸鈉(NaBrO3)的1mol/L的碳酸鈉水溶液中，氧化成RuO4－，接著加入Pr4NOH，即會產(chǎn)生深綠色的TPAP晶體94有機反應(yīng)機理第10章2Ley氧化合成pironetin農(nóng)用抗生素，作物防倒伏劑95有機反應(yīng)機理第10章2參考文獻KeckGE,KnutsonCE,WilesSA.TotalSynthesisoftheImmunosuppressant(-)-Piro