药物合成反应氧化反应

1、 第六章 氧化反应 氧化反应:使底物增加氧或失去氢的反应药物合成反应氧化反应 第一节 烃类的氧化反应 苄位、烯丙位及羰基 -活性位重要，有实际意义，其他位置则无实际意义，因氧化产物复杂。一 苄位烃基的氧化形成醛形成酮形成酸药物合成反应氧化反应 1 形成醛 (1) CrO3/Ac2O/H2SO4试剂，先生成二磺酸酯，再水解成醛药物合成反应氧化反应 2 氯化铬酰(Chromychlorde)CrO2Cl2药物合成反应氧化反应 机理:(离子型) (Etard复合体)药物合成反应氧化反应 机理:(自由型) Etard复合体药物合成反应氧化反应 (3) 硝酸铈铵Ce(NH4)2(NO3)6,CAN选择性

2、好药物合成反应氧化反应 机理: 注:苯环上有-NO2、-X吸电子基时，收率降低。药物合成反应氧化反应 (4) SeO2试剂(82%)药物合成反应氧化反应 2 形成羧酸、酮 (1) KMnO4、Na2Cr2O7、Cr2O3和稀HNO3作氧化剂(2) 空气氧化药物合成反应氧化反应 (3) 用硝酸铈铵作氧化剂，苄位亚甲基氧化成酮药物合成反应氧化反应 二 羰基 位活性烃基的氧化1 形成 -羟酮(86%)药物合成反应氧化反应 加BF3有利于羰基的甲基乙酰化(96%) 或用Zn/CH3COOH代替P(OC2H5)3亦可药物合成反应氧化反应若 -H过氧基的碳原子上有H时，可发生碱消除反应，降低了 -羟酮的收

3、率。采用过氧化钼MoO5、吡啶、六甲基磷酰胺复合物(MoOPH)作试剂，可以克服上述缺陷。药物合成反应氧化反应 2 形成1，2-二羰基化合物 SeO2作氧化剂，但 -位烃基相同才有合成意义药物合成反应氧化反应三 烯丙位烃基的氧化1 SeO2氧化(机理不要求)药物合成反应氧化反应 遵循如下规则: (1) 氧化双键碳上取代基较多的一边的烯丙位烃基药物合成反应氧化反应 (2) 在不违背上述规则情况下的氧化顺序:CH2CH3CH 34 : 1 药物合成反应氧化反应(3)当上述两规则有矛盾时,一般遵循(1)(4) 双键在环内时，双键碳上取代基较多一边的环上烯丙位碳氢键被氧化；药物合成反应氧化反应(5)

4、末端双键氧化时，发生烯丙位重排，羟基引入末端 以上为Guillemonat规则(1939)药物合成反应氧化反应2 CrO3-吡啶复合物(Collins试剂) 氧化时发生烯丙双键移位。 用铬酸叔丁酯CrO3-t-BuOH也可烯丙位羟基氧化。药物合成反应氧化反应 3 用过酸酯氧化药物合成反应氧化反应 机理：药物合成反应氧化反应注：脂肪族烯烃氧化时，发生异构反作用(90%) (10%)原因:(稳定性)药物合成反应氧化反应 第二节 醇的氧化反应一 伯、仲醇被氧化成醛、酮1 用铬化合物氧化药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应 注: (1) CH2Cl2可溶解生成酮，避免深度氧化； (2) MgCl2

5、可除去生成的 和 (3) Jones可用于对氧化敏感的基团(NH2、C=C、 、烯丙位碳氢键) 药物合成反应氧化反应CrO3+H2SO4稀释药物合成反应氧化反应(4) 不适合于伯醇氧化(5) 机理:药物合成反应氧化反应-OH活性e-OH(6)药物合成反应氧化反应 (7) Sarett试剂、Corwforth试剂及Collins试剂(用于伯醇氧化成醛) CrO3/Py=1/10CrO3/H2O/Py=1/1/10CrO3 2Py(无水)药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应 2 用锰化合物氧化伯醇 酮，仲醇 酮 -C上有氢时，酮收率较低； -C上无氢时，效果好。(1) KM

6、nO4药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应(2) 新制MnO2MnO2不氧化饱和醇，利用此性质可进行选择性氧化药物合成反应氧化反应 3 用Ag2CO3氧化 Ag2CO3/硅藻土 (空阻大，不易被氧化)药物合成反应氧化反应 (烯丙位-OH易被氧化)药物合成反应氧化反应(1，6或1，5二-OH存在时，易被氧化成内酯)其他二元醇可被氧化成醛或酮。药物合成反应氧化反应 4 用DMSO氧化 (1) DMSO-DCC(Pfitznor-Moffat氧化)机理:药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应(不影响C=C键) TFA=CF3COOH药物合成反应氧化反应 机理：(2) DMS

7、O-Ac2O(DCC有毒，难分离)药物合成反应氧化反应也可发生副反应：药物合成反应氧化反应 另一副反应为醇的乙酰化：使此反应收率降低。-OH在a键上：Y=53%-OH在e键上：Y=13%药物合成反应氧化反应用甲磺酸酐(MeSO2)2O代替(CH3CO)2O在六甲磷酰胺中反应，可使副反应降低。药物合成反应氧化反应用 代替，也可氧化-OH 。 但对双键有影响。 (93%)药物合成反应氧化反应5 Oppennader氧化药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应 NBA:N-溴代乙酰胺 6 N-氯代酰胺氧化 (只氧化 键上的-OH)(80%)药物合成反应氧化反应 7 Pt/O2氧化(不影响双键，且可使

8、伯醇停留在醛阶段)药物合成反应氧化反应 8 Pb(OAc)4氧化药物合成反应氧化反应机理:此复合物不稳定，易发生自由基分解；药物合成反应氧化反应若 位有氢且空间位置合适时，易形成五圆环的醚。药物合成反应氧化反应如：药物合成反应氧化反应二 1，2-二醇的氧化1 用四醋酸铅氧化药物合成反应氧化反应顺式比反式易被氧化(60%)药物合成反应氧化反应机理: (顺式) (反式)慢快药物合成反应氧化反应 2 用过碘酸氧化 (反式不被氧化)药物合成反应氧化反应 3 用铬酸氧化顺式比反式要快1700倍药物合成反应氧化反应第三节 醛的氧化一 用KMnO4铬酸氧化药物合成反应氧化反应 2 Ag2O、CuO氧化药物合

9、成反应氧化反应 3 过氧酸氧化药物合成反应氧化反应当醛基的邻、对位有-OH等供电子基时，则经甲酸酯生成羟基(Dakin反应)药物合成反应氧化反应当-CHO邻、对位有供电子基时，芳环电子云密度较丰富，有利于“b式”重排；若无取代基或供电子基在间位以及存在吸电子基时，则按“a式”重排，形成酸。药物合成反应氧化反应第四节 含烯键化合物的氧化反应一 烯键的环氧化1 、 -不饱和羰基化合物的环氧化药物合成反应氧化反应环氧化机理： 此键可旋转，最终生成比较稳定的E型环氧化合物药物合成反应氧化反应 两个较大基团在环的两侧 如：药物合成反应氧化反应(氧环在位阻小的一侧形成)药物合成反应氧化反应PH值有影响:药

10、物合成反应氧化反应2 不与羰基共轭的烯键的环氧化(1) ROOH为氧化剂ROOH+V.Mo.W.Cr过渡金属化合物如:药物合成反应氧化反应 注：a:ROOH中，R上有吸电子基时，速度加快。可能是配合物稳定所致；药物合成反应氧化反应 b：烯烃上供电子基有利于此反应，使反应加速(92%) (8%)药物合成反应氧化反应 c:氧环在位阻小的侧面形成药物合成反应氧化反应 d:优先氧化烯丙醇的C=C，且氧环与-OH处于顺式；氢键作用所致药物合成反应氧化反应e：加入R-CN对C=C氧化时，不发生 Baeyer-Villiger氧化反应。药物合成反应氧化反应(在空阻小的一侧成环) 机理:(2) 有机过氧酸为环

11、氧化剂药物合成反应氧化反应机理:当RCOOOH中R为吸电子基取代基时，反应速度加快，如：F3COOOH；烯烃上有供电子基时，对反应也有利；反应过程为协同历程，原烯烃的构型不变。药物合成反应氧化反应又如:(与-OH在同侧成氢键之故)药物合成反应氧化反应 17 : 67药物合成反应氧化反应二 氧化成1，2-二醇 1 顺式羟基化 (1) KMnO4为氧化剂 (-OH与C=O换位)药物合成反应氧化反应PH12， 为邻二醇；PH12， 进一步氧化生成羟酮或双键断裂。药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应(2) OsO4为氧化剂两个-OH与 在相反位置药物合成反应氧化反应 机理: (3) I2+CH3C

12、OOAg(Woodward法)药物合成反应氧化反应机理：药物合成反应氧化反应 2 反式羟基化 (1) 有机过氧酸为氧化剂 机理:药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应(2) Prevost反应机理同Woodward类似药物合成反应氧化反应 三 烯键的断裂氧化(1) KMnO4为氧化剂冠醚作为相转移催化剂，若该用KMnO4+NaIO4(1:6)可克服单独用KMnO4时的特点。药物合成反应氧化反应 也可用OsO4+NaIO4 (1:210)药物合成反应氧化反应2 O3氧化药物合成反应氧化反应另外:药物合成反应氧化反应第五节 芳烃的氧化反应一 芳环的氧化开裂1 KMnO4氧化即:芳环上有供电子基的

13、优先被氧化药物合成反应氧化反应2 OsO4+NaIO4氧化药物合成反应氧化反应3 CuCl+ 氧化 药物合成反应氧化反应4 O3氧化药物合成反应氧化反应二 氧化成醌1 铬酸氧化剂药物合成反应氧化反应2 FeCl3、K3Fe(CN)6及Ag2O为氧化剂药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应 3 Fremy盐 为氧化剂 对此反应，供电子基促进反应。药物合成反应氧化反应 用于一般方法不易引入-OH时使用。三 芳环的酚羟基化药物合成反应氧化反应第六节 脱氢反应一 羰基的 、 脱氢反应1 SeO2为脱氢剂药物合成反应氧化反应机理：药物合成反应氧化反应2 醌类脱氢剂 (如:DDQ)药物合成反应氧化反应3 有机硒脱氢剂药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应二 脱氢芳构化1 催化脱氢十氢化萘药物合成反应氧化反应四氯醌 原来有双键才能芳构化，-CH3可发生移位。2 DDQ脱氢剂药物合成反应氧化反应3 其他氧化剂为脱氢剂药物合成反应氧化反应药物合成反应氧化反应(84%)第七节 其他氧化一 卤烃的氧化药物合成反应氧化反应机理：药物合成反应氧化反应-卤代酮的氧化机理