巴布勒氧化
Babler氧化反应（英語：Babler oxidation）也称作Babler-Dauben氧化反应，是一种使用吡啶氯铬酸盐（PCC）直接转化烯丙基叔醇为相应的α,β-不饱和羰基化合物的有机反应[1]。
詹姆斯·巴布勒（J. H. Babler）和威廉·道本（W. G. Dauben）分别于1976和1977年报道了这一反应[1][2]，并将此反应拓展至环状体系中[1][3]，使该反应具有了一定的合成实用性，该反应也以他们二人命名。
该反应的目标α,β-不饱和醛酮产率较高（通常大于75%），操作简便也无需气体保护或加热[1]，但所使用的六价铬氧化剂PCC具有很高的毒性、致癌性和环境危险性。
该反应的溶剂通常是干燥的二氯甲烷（DCM）或氯仿（CHCl3）[1][2]。该反应为吗啡全合成中的一步[1][4]。
机理[编辑]
据报道叔醇的Babler氧化反应机理是由烯丙基醇亲核进攻铬酸盐，形成鉻酸酯(1)，然后经过[3,3]-σ迁移重排成异构的铬酸酯(2)并最终氧化得到α,β-不饱和醛酮(3)[1]。
环保改进[编辑]
由于PCC氧化剂的高毒性和致癌性，并考虑到铬（VI）对地下水污染的作用，有研究尝试在类似反应中替代PCC。有报道成功使用TMP衍生的N-氧代铵盐进行替代。[1][5] 替代的氧代铵盐仅可使用带有非配位阴离子的（如四氟硼酸盐、高氯酸盐、六氟磷酸盐或六氟锑酸盐）[5]，氧化剂按化学计量使用，通常为醇的1.5 eq。
另一种方法是减少反应中铬（VI）的使用量，如只使用催化量的PCC（5 mol%）和过量的另一种氧化剂作为共氧化剂（co-oxidant）进行反应，此法中已见报告的试剂有二叔丁基过氧化物、2-碘酰基苯甲酸或高碘酸[1]。
对仲醇的氧化[编辑]
相较于叔醇，烯丙基仲醇的Babler-Dauben氧化反应更难控制，会出现裂解的副产物（c）[1]：
据报道，当PCC不按化学计量投入，而是作为共氧化剂使用时，a的产率将最大化；如果以高碘酸作为主要氧化剂、5 mol%的PCC作为共氧化剂时，效果最好（a产率达50-70%），溶剂选择乙腈[1]。
与叔醇不同的是，仲醇的Babler氧化只发生在芳基底物（Ar-）或含杂环芳香的结构上，并且考虑到反应中使用的过量高碘酸导致的强酸性条件，仲醇氧化的反应机理被认为是未经过σ迁移重排，而是经由碳正离子中间体进行的。[1]
参见[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 Killoran, Patrick M.; Rossington, Steven B.; Wilkinson, James A.; Hadfield, John A. Expanding the scope of the Babler–Dauben oxidation: 1,3-oxidative transposition of secondary allylic alcohols. Tetrahedron Letters. 2016-08-31, 57 (35): 3954–3957. ISSN 0040-4039. doi:10.1016/j.tetlet.2016.07.076 （英语）.
- ^ 2.0 2.1 Babler, James H.; Coghlan, Michael J. A Facile Method for the Bishomologation of Ketones to α,β-Unsaturated Aldehydes: Application to the Synthesis of the Cyclohexanoid Components of the Boll Weevil Sex Attractant. Synthetic Communications. 1976-01-01, 6 (7): 469–474. ISSN 0039-7911. doi:10.1080/00397917608082626.
- ^ Dauben, William G.; Michno, Drake M. Direct oxidation of tertiary allylic alcohols. A simple and effective method for alkylative carbonyl transposition. The Journal of Organic Chemistry. 1977-03-01, 42 (4): 682–685. ISSN 0022-3263. doi:10.1021/jo00424a023.
- ^ Nagata, Hiroshi; Miyazawa, Norio; Ogasawara, Kunio. A concise route to (−)-morphine. Chemical Communications. 2001-01-01, (12): 1094–1095 [2023-07-25]. ISSN 1364-548X. doi:10.1039/B101668G. （原始内容存档于2023-07-25） （英语）.
- ^ 5.0 5.1 Shibuya, Masatoshi; Tomizawa, Masaki; Iwabuchi, Yoshiharu. Oxidative Rearrangement of Tertiary Allylic Alcohols Employing Oxoammonium Salts. The Journal of Organic Chemistry. 2008-06-01, 73 (12): 4750–4752. ISSN 0022-3263. PMID 18500838. doi:10.1021/jo800634r.