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用N-甲基吗啉氧化物(NMO)为共氧化剂,有什么特点?

2020-05-12 16:47:28

什么是氧化反应?

①广义上讲,有机分子中碳原子氧化数升高的化学转化过程有机分子中碳原子氧化数升高的化学转化过程称为氧化反应。

②狭义上讲,则是指有机物分子中增加氧,失去氢增加氧,失去氢 的反应。

③通过氧化反应,可以将烯烃、醇、醛、酮、活性亚甲基化合物、芳烃等转化为相应的醇、环氧化物、醛、酮、酸等化合物将烯烃、醇、醛、酮、活性亚甲基化合物、芳烃等转化为相应的醇、环氧化物、醛、酮、酸等化合物 。

N-甲基吗啉氧化物

氧化反应总类繁多,所表现出来的共同点包括:

①氧化剂种类多,同样的氧化剂能完成不同底物的氧化, 同样的底物可被不同的氧化剂氧化,氧化产物强烈依赖反应条件产物强烈依赖反应条件。

②氧化反应为 强放热反应,及时移走热量,是反应平稳进行。

③氧化反应在热力学上均可以看作是 不可逆反应,尤其是完全氧化反应。

④氧化过程中,伴随副反应很多。


氧化剂种类很多,其作用特点各异:

①一种氧化剂可以对多种不同的基团发生氧化反应,同一种基团也可以 因所用氧化剂和反应条件的不同,给出不同的氧化产物。

②工业上廉价易得且应用Z广的氧化剂是 空气或氧气。空气和氧气以外的氧化剂总称为 化学氧化剂;使用化学氧化剂的反应统称为“化学氧化”。

③化学氧化剂普遍价格高, 对环境产生污染。开发廉价、低污染、高效的化学氧化剂是药物化学研究人员永恒的研究课题开发廉价、低污染、高效的化学氧化剂是药物化学研究人员永恒的研究课题。


N-甲基吗啉厂家为大家介绍常用氧化剂类型:

①金属元素的高价化合物。如:KMnO 4 , MnO 2 , CrO 3 , K 2 Cr 2 O 7 ,PbO 2 , Tl(NO 3 ) 3 , Ce(NO 3 ) 4 等。

②非金属元素的高价化合物。如:HNO 3 , N 2 O 4 , SO 3 , NaClO,NaClO 3 , NaIO 4 , DMSO等。

③无机富氧化合物。如:臭氧、双氧水、过氧化钠、过碳酸钠、过硼酸钠等。

④有机富氧化合物。如:有机过氧化物,包括CH 3 CO 3 H, t-BuOOH等。

⑤非金属元素单质。如:卤素等。


一、液相催化氧化

①常用的催化剂为过渡金属离子如钴盐、锰盐、铜盐、铂-炭、氧化铬等。

②液相催化氧化中,所消耗的主要是空气或氧气,反应一般在100-200℃以及压力不很高的条件下即可。

③对硝基苯乙酮是合成氯霉素(chloromycetin)的重要中间体,用对硝基乙苯为原料经液相空气氧化制得。

④液相催化氧化均属于 游离基反应,对诱导期特别长的反应,除使用催化剂外,往往需要再加入少量促进剂。

⑤促进剂有两类:a) 有机含氧化合物,如三聚乙醛、乙醚或丁酮等;b)溴化物,如溴化铵、溴化乙烷、四溴化碳等。

N-甲基吗啉氧化物


二、气相催化氧化

①气相催化氧化多用于 易被气化的化合物的氧化,要求原料和产品有足够的热稳定性有足够的热稳定性,不易被分解或深度氧化。

②常用 催化剂包括金属和金属氧化物,金属催化剂有Cu, Co, Ag, Pt,Pd等,金属氧化物催化剂有V 2 O 5 , MoO 3 , Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SeO 2 ,TeO 2 和Cu 2 O等。

③在实际中,多数应用的是多组分复合物,也可负载于硅胶、沸石、分子筛等材料上使用,V 2 O 5 是Z常用的氧化催化剂。

④反应通常在 列管式固定床或流化床中进行。

⑤以  二 价 钴 盐 为 催 化 剂 ,  伯 醇 被 空 气 氧 化 为 羧 酸 。

⑥5- 甲基吡嗪-2- 羧酸是降血糖药格列吡嗪(glipizide)合成的中间体,可由2,5-二甲基吡嗪为原料经催化氧化来制取。

N-甲基吗啉氧化物

⑦空气氧化属自由基型反应,生成氢过氧化物,氢过氧化物再分解成相应的氧化产物。

⑧单线态O 2 在低温或室温下,在光、微波或过氧化氢、次氯酸钠、烷基过氧化氢、过氧酸等氧化剂作用下,可与某些具有二烯结构或类似二烯结构的化合物生成 环状过氧化物。

⑨饱和烃分子中C-H 键的选择性氧化是相当困难的,但对于具有特殊结构形式的 叔丁烷来说,它可在催化剂量的HBr作用下被氧化为过

氧叔丁醇。

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⑩Wacker 反应:在PdCl 2 /CuCl 2 存在下,利用空气中的 氧气使烯烃转化为醛或酮的反应。

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三、高价钌为氧化剂

①四氧化钌(RuO 4 )是一个温和的氧化剂,可在温和的条件下以水作溶剂或在惰性溶剂中将仲醇氧化成酮在温和的条件下以水作溶剂或在惰性溶剂中将仲醇氧化成酮。 在氧化时,RuO 4 常与过碘酸钠或次氯酸钠合用,并与醇按等物质的量投放。

②具有对酸或碱不稳定的羟基内酯结构的醇,以及张力大的环丁醇类化合物, RuO 4 也能高收率地将它们氧化成相应的酮。

③RuO 4 对糖羟基的氧化也很有效,并且RuO 4 对糖上某些被保护的羟基不产生破坏作用。

N-甲基吗啉氧化物

④R(RuO 4 ) 类型的盐(R = Pr 4 N, Bu 4 N, PPh 4 , N(PPh 3 ) 4 )可以催化剂量与氧化剂合用,在更温和的反应条件下实现对醇的氧化)可以催化剂量与氧化剂合用,在更温和的反应条件下实现对醇的氧化,制得醛、酮等产物。其中, TPAP(四正丙基过钌酸铵)是典型代表。

⑤用N-甲基吗啉氧化物(NMO)为共氧化剂,在较低温度或室温下加入TPAP,与醇搅拌反应5min至1h,即可完成反应。

⑥TPAP有显著的选择性和普适性。分子中同时存在伯、仲羟基时,伯羟基氧化速度相对较快。但TPAP仍是极有效的仲醇的氧化剂,甚至半缩醛。


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