药物合成反应氧化反应PPT学习教案

1、会计学1第1页/共134页第2页/共134页第3页/共134页( (Chromychlorde)CrOChromychlorde)CrO2 2ClCl2 2 机理机理: :( (自由型自由型) )EtardEtard复合体复合体第4页/共134页 (Etard (Etard复合体复合体) )第5页/共134页第6页/共134页 苯环上有苯环上有-NO-NO2 2、-X-X吸电子基时，收率降低。吸电子基时，收率降低。第7页/共134页第8页/共134页第9页/共134页 KMnO4、Na2Cr2O7、Cr2O3和稀和稀HNO3作作氧化剂氧化剂第10页/共134页 空气氧化空气氧化第11页/共13

2、4页第12页/共134页(82%)(82%)第13页/共134页1.1.形成形成a a- -羟酮羟酮（1 1）反应通式）反应通式第14页/共134页(86%)(86%)第15页/共134页(96%)(96%) 或用或用Zn/CH3COOH代替代替P(OC2H5)3亦可亦可O2氧化氧化第16页/共134页更常用的氧化方法更常用的氧化方法：采用过氧化钼：采用过氧化钼MoO5、吡、吡啶、六甲基磷酰胺复合物啶、六甲基磷酰胺复合物(MoOPH)作试剂。作试剂。第17页/共134页第18页/共134页第19页/共134页第20页/共134页第21页/共134页三三 烯丙位烃基的氧化烯丙位烃基的氧化1 1S

3、eOSeO2 2氧化氧化（1 1）反应机理）反应机理第22页/共134页第23页/共134页遵循如下规则遵循如下规则: :第24页/共134页CH3CH3CH3CH2CHOHCSeO2CH3CH3CH3CH2CHCCH3CH3CH2CHCCHOH34 : 134 : 1 第25页/共134页H3CCCH3CHCH2CH3SeO2H3CCCH2OHCHCH2CH3双键在环内时，双键碳上取代基较多一边双键在环内时，双键碳上取代基较多一边的环上烯丙位碳氢键被氧化；的环上烯丙位碳氢键被氧化；CH2CH3SeO2CH2CH3HO第26页/共134页末端双键氧化时，发生烯丙位重排，末端双键氧化时，发生烯丙

4、位重排，羟基引入末端羟基引入末端 以上为以上为GuillemonatGuillemonat规则规则(1939)(1939)第27页/共134页第28页/共134页第29页/共134页CrO3-吡啶 / CH2Cl2(68%)CH3OCH3 氧化时发生烯丙双键移位。氧化时发生烯丙双键移位。 用铬酸叔丁酯用铬酸叔丁酯CrOCrO3 3-t-BuOH-t-BuOH也可烯丙位羟基氧化。也可烯丙位羟基氧化。(60%)AcOOOAcAcOOAcCrO3-t-BuOH第30页/共134页第31页/共134页第32页/共134页CuCH3CH2CHCH2CH3CHCHCH3RCOOOC(CH3)3/CH3CH

5、CHCH2OCOR+CH3CHCHCH2OCOR(90%) (10%)原因原因: :RCHCHCH2CuRCHCH2CuCH( (稳定性稳定性) )第33页/共134页第34页/共134页对酸敏感化合物不能用此法；对酸敏感化合物不能用此法；如果起始原料是醛，可氧化成酸；如果起始原料是醛，可氧化成酸；第35页/共134页第36页/共134页第37页/共134页第38页/共134页第39页/共134页第40页/共134页第41页/共134页223etc.)第42页/共134页2第43页/共134页第44页/共134页第45页/共134页第46页/共134页第47页/共134页 3 用用Ag2CO3

6、氧化氧化 AgAg2 2COCO3 3/ /硅藻土硅藻土 ( (空阻大，不易被氧化空阻大，不易被氧化) )第48页/共134页 ( (烯丙位烯丙位-OH-OH易被氧化易被氧化) )第49页/共134页(1(1，6 6或或1 1，5 5二二-OH-OH存在时，易被氧化成内酯存在时，易被氧化成内酯) )其他二元醇可被氧化成醛或酮。其他二元醇可被氧化成醛或酮。第50页/共134页第51页/共134页第52页/共134页第53页/共134页Moffatt 氧化中的问题： 1. 脲的除去-加入草酸。2. 共轭醇异构化加入三氟醋酸吡啶盐。3. DCC/DMSO需过量DMSO不做共溶剂, 以乙酸乙酯代替亦可

7、。第54页/共134页第55页/共134页第56页/共134页第57页/共134页第58页/共134页第59页/共134页 NBA:N- NBA:N-溴代乙酰胺溴代乙酰胺6. N-6. N-卤代酰胺卤代酰胺(80%)(80%)第60页/共134页Pt / O2 / C7H16CH3CCH3CH2OHCHOCHCH3CCH3CH( (不影响双键，且可使伯醇停留在醛阶段不影响双键，且可使伯醇停留在醛阶段) )7 Pt/O7 Pt/O2 2氧化氧化第61页/共134页+(无水)OHCHOOHPb(OAc)4R2CHOPb(OAc)2R2R1CHCHR1Pb(OAc)4 / Py or CH3COOK

8、OHOHCHOCHO二二 1 1，2-2-二醇的氧二醇的氧化化1.1.用四醋酸铅氧化用四醋酸铅氧化第62页/共134页顺式比反式易被氧化顺式比反式易被氧化(60%)(60%)第63页/共134页机理机理: (: (顺式顺式) )CCOHOH+Pb(OAc)4HOAcCCOHOPb(OAc)3HOAcCCOOPb(OAc)2 ( (反式反式) )慢慢快快CCOO+Pb(OAc)2Pb(OAc)2B:+HOCCOPb OAcOAcOAcBH+CO2+OAc+第64页/共134页 2.用过碘酸氧化用过碘酸氧化 ( (反式不被氧化反式不被氧化) )第65页/共134页 3.用铬酸氧化用铬酸氧化顺式比反

9、式要快顺式比反式要快17001700倍倍第66页/共134页第四节第四节 醛、酮的氧化醛、酮的氧化第67页/共134页第68页/共134页 新制新制Ag2O、CuO氧氧化化第69页/共134页当醛基的邻、对位有当醛基的邻、对位有-OH-OH等供电子基时，则等供电子基时，则经过酸氧化，甲酸酯中间体生成羟基经过酸氧化，甲酸酯中间体生成羟基（2）Dakin反应反应第70页/共134页当当-CHO-CHO邻、对位有供电子基时，芳环电子云密度较邻、对位有供电子基时，芳环电子云密度较丰富，有利于丰富，有利于“b b式式”重排；若无取代基或供电子重排；若无取代基或供电子基在间位以及存在吸电子基时，则按基在间

10、位以及存在吸电子基时，则按“a a式式”重排，重排，形成酸。形成酸。第71页/共134页第72页/共134页第73页/共134页迁移能力：32环己基苄基苯基1H越富电子烷基越先迁移第74页/共134页第五节第五节 含烯键化合物的氧化含烯键化合物的氧化一、烯键的环氧化一、烯键的环氧化1.1.a a、b b- -不饱和羰基化合物的环氧化不饱和羰基化合物的环氧化第75页/共134页环氧化机理：环氧化机理：此键可旋转，最终生成比较稳定的此键可旋转，最终生成比较稳定的E E型环型环氧化合物氧化合物第76页/共134页 两个较大基团在环的两侧两个较大基团在环的两侧 如：如：第77页/共134页( (氧环在

11、位阻小的一侧形成氧环在位阻小的一侧形成) )第78页/共134页PHPH值有影响值有影响: :第79页/共134页CCOOCROHOOOCHROOOCHROOOCHR+- +-OOOCHR+-RCOOH +CCO慢，亲电加成快反 应 机 理CH3CH3HH+ CH3CO3H+ CH3CO2HCH3CH3HHCCO烯烃在试剂的作用下，生成环氧化合物的反应称为环氧化反应。2.2.不与羰基共轭的烯键的环氧化不与羰基共轭的烯键的环氧化第80页/共134页第81页/共134页第82页/共134页第83页/共134页第84页/共134页第85页/共134页第86页/共134页第87页/共134页第88页/

12、共134页第89页/共134页第90页/共134页第91页/共134页第92页/共134页史一安教授：1983年毕业于南京大学化学系有机化学专业获学士学位，1985年考入加拿大多伦多大学有机化学专业，1987年获硕士学位。同年到美国斯坦福大学Barry M. Trost实验室开展为期五年的博士研究工作。1992年到美国哈佛大学开展为期三年的博士后工作。史一安教授自1986年至今共获15次奖项。共发表论文上百篇，其中具有化学类最高权威期刊如：Chem. Rev.(1篇)；Proc Natl Acad Sci USA （3篇）; J. Am.Chem. Soc.(15篇)； Angew. Chem

13、. Int. Ed.(5篇)；J. Org. Chem.及 Org. Lett.等几十篇。第93页/共134页女，教授，博士生导师。1965年l0月生。1985年于复旦大学获学士学位；1988年在哥伦比亚大学获硕士学位；1991年获普林斯顿大学理学博士学位；19911993年在哈佛大学做博士后研究。1993年起到香港大学化学系任教。现为香港大学化学系讲座教授，复旦大学兼职教授，复旦大学长江讲座特聘教授。迄今发表学术论文70多篇，其中有30多篇发表在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Acc. Chem. Res.等国际学术刊物上。杨丹教授频繁受邀

14、在国际学术会议上做大会报告或邀请报告，并在北美、欧洲的著名大学里做特邀演讲。第94页/共134页第95页/共134页第96页/共134页第97页/共134页第98页/共134页第99页/共134页第100页/共134页第101页/共134页第102页/共134页第103页/共134页第104页/共134页Sharpless Catalytic Asymmetric Dihydroxylation (AD) Reaction第105页/共134页第106页/共134页第107页/共134页第108页/共134页第109页/共134页第110页/共134页第六节第六节 芳烃的氧化反应芳烃的氧化反应

15、一一 芳环的氧化开芳环的氧化开裂裂1. KMnOKMnO4 4氧化氧化即即: :芳环上有供电子基的优先被氧化芳环上有供电子基的优先被氧化第111页/共134页2. RuO42. RuO4氧化氧化第112页/共134页3 CuCl+Py3 CuCl+Py氧化氧化 第113页/共134页(91%)OOCrO3K2Cr2O7 / H2SO4OHH3CNH2H3CH3CH3COO40-500C(71-82%)Na2Cr2O7 / H2SO4OHNH2 HClOO二、氧化成醌二、氧化成醌1.1.铬酸氧化剂铬酸氧化剂第114页/共134页2 FeCl2 FeCl3 3、K K3 3Fe(CN)Fe(CN)

16、6 6及及AgAg2 2O O为氧化剂为氧化剂第115页/共134页K3Fe(CN)6 / NaHCO3OOHCHCH2HOCH2CH2NH2NH2CH2CH2NH2HNCH2CH2NH2HO(80%)OHOHH3CH3CCH3CH3Ag2OH3CH3CCH3CH3OO第116页/共134页Fremy 盐(75%)OOOOHOOCH3OOOCH3(96%)Fremy 盐OCH3CH3OOCH3CH3ONH2 3 Fremy3 Fremy盐为氧化剂盐为氧化剂 对此反应，供电子基促进反应。对此反应，供电子基促进反应。第117页/共134页K2S2O8 / KOH(39-51%)OCOHHHOHOS

17、O3KOCHOHOCHOHK2S2O8 / KOHCH3OCHH3CH3CH3CH3COOOOOCH3NaOHONaCOONa200CCHOOCH3OOCHH3COCH3ONaCOONaCCKO3SOHCH3OH3COCH3C 用于一般方法不易引入用于一般方法不易引入-OH-OH时使用。时使用。三三 芳环的酚羟基化芳环的酚羟基化第118页/共134页SeO2 / t-BuOH(65%)OHOOHOCH2COAcOAcOHOOHOCH2COAcOHSeO2 / Ac2O(86%)OCHCH2OOC6H5COOHCOOHC6H5第六节第六节 脱氢反应脱氢反应一一 羰基的羰基的 、 脱氢反应脱氢反应

18、1 SeO1 SeO2 2为脱氢剂为脱氢剂第119页/共134页CCROHRCH2H+SeO2CCRORCH2HSeOHO机理：机理：CHCROOSeOHCHRHCHCROCHRH2O+SeO第120页/共134页CNClClCNOODDQ / C6H66h(50%)OHOOHODDQ / 苯或DDQ / HCl /(84%)(70%)OOOOOOOO2 2 醌类脱氢剂醌类脱氢剂 ( (如如:DDQ):DDQ)第121页/共134页(1)Li N (i-Pr)2 / THF(2)C6H5SeBr, -780CCH2CH3CHCOSeC6H5CH3CONaIO4 / CH3OH(89%)CH2C

19、H2CHH2OHOCHSeC6H5COCO3 3 有机硒脱氢有机硒脱氢剂剂第122页/共134页(1)NaOH / THF(2)C6H5SeCl(3)H2O2 / CH2Cl2(90%)OCOOC2H5OCOOC2H5(1)LiNR2 / THF / -780C(3)H2O2(2)C6H5SeClOCH3OCH3第123页/共134页Pd-C / decalin(50-52%)NNHNNHCH2CH3COCH3Pd-C230-2500C(76-91%)OOOS8OOO二二 脱氢芳构化脱氢芳构化1 1 催化脱氢催化脱氢十氢化十氢化萘萘第124页/共134页800C, 2h(76%)DDQCH3C

20、H3CH3CH3四氯醌四氯醌 原来有双键才能芳构化，原来有双键才能芳构化，-CH-CH3 3可发生移位。可发生移位。2 DDQ2 DDQ脱氢剂脱氢剂Chloranil / xylene(100%)CH3CH3CH3CH3CH3CH3第125页/共134页(70%)COOC2H5MnO2CHCl3COOC2H5(79%)PhHNHMnO2N3 3 其他氧化剂为脱氢剂其他氧化剂为脱氢剂第126页/共134页Br2 / CHCl3(69%)C6H5COCONNHC6H5C6H5COCONNHC6H5(81%)phH2O2 / NaOHR=H or phphphphRNNRNN第127页/共134页第七节第七节 其他氧化其他氧化一一 卤烃的氧化卤烃的氧化第128页/共134页二二 磺酸酯的氧化磺酸酯的氧化有些卤化物活性差，须转化成磺酸酯，再用有些卤化物活性差，须转化成磺酸酯，再用DMSO氧化，效果好。氧化，效果好。 利血平酸