巴布勒氧化
Babler氧化反應（英語：Babler oxidation）也稱作Babler-Dauben氧化反應，是一種使用吡啶氯鉻酸鹽（PCC）直接轉化烯丙基叔醇為相應的α,β-不飽和羰基化合物的有機反應[1]。
詹姆斯·巴布勒（J. H. Babler）和威廉·道本（W. G. Dauben）分別於1976和1977年報導了這一反應[1][2]，並將此反應拓展至環狀體系中[1][3]，使該反應具有了一定的合成實用性，該反應也以他們二人命名。
該反應的目標α,β-不飽和醛酮產率較高（通常大於75%），操作簡便也無需氣體保護或加熱[1]，但所使用的六價鉻氧化劑PCC具有很高的毒性、致癌性和環境危險性。
該反應的溶劑通常是乾燥的二氯甲烷（DCM）或氯仿（CHCl3）[1][2]。該反應為嗎啡全合成中的一步[1][4]。
機理[編輯]
據報導叔醇的Babler氧化反應機理是由烯丙基醇親核進攻鉻酸鹽，形成鉻酸酯(1)，然後經過[3,3]-σ遷移重排成異構的鉻酸酯(2)並最終氧化得到α,β-不飽和醛酮(3)[1]。
環保改進[編輯]
由於PCC氧化劑的高毒性和致癌性，並考慮到鉻（VI）對地下水污染的作用，有研究嘗試在類似反應中替代PCC。有報導成功使用TMP衍生的N-氧代銨鹽進行替代。[1][5] 替代的氧代銨鹽僅可使用帶有非配位陰離子的（如四氟硼酸鹽、高氯酸鹽、六氟磷酸鹽或六氟銻酸鹽）[5]，氧化劑按化學計量使用，通常為醇的1.5 eq。
另一種方法是減少反應中鉻（VI）的使用量，如只使用催化量的PCC（5 mol%）和過量的另一種氧化劑作為共氧化劑（co-oxidant）進行反應，此法中已見報告的試劑有二叔丁基過氧化物、2-碘醯基苯甲酸或高碘酸[1]。
對仲醇的氧化[編輯]
相較於叔醇，烯丙基仲醇的Babler-Dauben氧化反應更難控制，會出現裂解的副產物（c）[1]：
據報導，當PCC不按化學計量投入，而是作為共氧化劑使用時，a的產率將最大化；如果以高碘酸作為主要氧化劑、5 mol%的PCC作為共氧化劑時，效果最好（a產率達50-70%），溶劑選擇乙腈[1]。
與叔醇不同的是，仲醇的Babler氧化只發生在芳基底物（Ar-）或含雜環芳香的結構上，並且考慮到反應中使用的過量高碘酸導致的強酸性條件，仲醇氧化的反應機理被認為是未經過σ遷移重排，而是經由碳正離子中間體進行的。[1]
參見[編輯]
參考文獻[編輯]
- ^ 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 （英語）.
- ^ 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. （原始內容存檔於2023-07-25） （英語）.
- ^ 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.