《药物合成反应》北京大学-精品课件-第六章药物合成中的氧化反应.ppt
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- 药物合成反应 药物合成反应第一章 卤化反应 药物 合成 反应 反映 第一章 卤化
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1、【北京大学】药学院药物合成反应精品课件精品课程【北京大学】药学院药物合成反应精品课件【北京大学】药学院药物合成反应精品课件概 述HCHHHCHOHHCOOCOH氧化数:-3-1+1+3定义:狭义:加氧去氢 广义:电子转移,使C上电子云降低特点:条件难以控制 实验室和工业上不同,工业上用O2 【北京大学】药学院药物合成反应精品课件CH2CCH2OCH CHCH2【北京大学】药学院药物合成反应精品课件铬酐铬酐-醋酐(醋酐(CrO3-Ac2O)氧化苄位甲基形成醛基氧化苄位甲基形成醛基第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一一.苄位的氧化苄位的氧化CH2GrOOO+OCCOOCH3CH3CrOOOCCH
2、3OCCH3OOCH3CrOOOCCH3OCCH3OO+CHOCOCH3OCOCH3+GrOOOHOHH2OCHO1、氧化成醛氧化成醛【北京大学】药学院药物合成反应精品课件 二氯二氯铬铬酰(酰(Etard埃塔埃塔试剂)试剂)第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一一.苄位的氧化苄位的氧化1 1 氧化成醛氧化成醛CrO3+HClH2SO410GrOOClClbp117制备:制备:HCl、H2SO4滴加到滴加到CrO3中,蒸馏除水中,蒸馏除水【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一一.苄位的氧化苄位的氧化1 1 氧化成醛氧化成醛CH3RCHOR+2CrO2Cl2C
3、S2R=H 2-CH3 2-NO2 3-CH3 90%65%50%70%(立体效应使邻位收率低)CH3CH3CHOCH3Etard【北京大学】药学院药物合成反应精品课件硝酸铈铵(硝酸铈铵(Ce(NH4)2(NO2)6)CAN 第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一一.苄位的氧化苄位的氧化1 1 氧化成醛氧化成醛H3CCH3CH3H3CCH3CHOCAN50H3CCH3CH3H3CCH3COOHCAN50(反应在酸性介质中进行,不论有几个甲基,最终只氧化一个)(反应在酸性介质中进行,不论有几个甲基,最终只氧化一个)【北京大学】药学院药物合成反应精品课件 铬酸:铬酸:Na2Cr2O7+H2O+H+
4、CrO3+H2O 一苄位的氧化一苄位的氧化C8H17CrO3/HOAc/H2SO4COOH【北京大学】药学院药物合成反应精品课件OOCrO3/HOAc40H3COH3COOCrO3/HOAc(75%)40、2hr 一苄位的氧化一苄位的氧化【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一苄位的氧化一苄位的氧化2氧化成酸氧化成酸或酮或酮KMnO4KMnO4为氧化剂为氧化剂H+MnO4-+8H+5eMn2+4H2OOH-MnO4-+2H2O+3eMnO2+4OH-(KOH)CH3CH2CH2CH3COOHCOOHKMnO4不管侧链多长均被氧化成-COOH【北京大学】药学院
5、药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一苄位的氧化一苄位的氧化2氧化成酸氧化成酸或酮或酮 硝酸为氧化剂(稀硝酸)硝酸为氧化剂(稀硝酸)NO3-+4H+3eNO+2H2OCH3CH3CH3COOH40%HNO3只氧化一个-CH3【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 一苄位的氧化一苄位的氧化2氧化成酸氧化成酸或酮或酮空气氧化(空气氧化(O2)(在碱或钴盐存在下,空气氧化可使苄位甲基氧化成羧(在碱或钴盐存在下,空气氧化可使苄位甲基氧化成羧基)基)NCH3NCOOHO2/260V2O5CH3BrCOOHBrO2Co(OAc)2【北京大学】药学院药物
6、合成反应精品课件第一节 烃类的氧化 二 羰基-位氧化 1 1 形成形成-位羟基酮位羟基酮 Pb(OAc)4 (LTA)Hg(OAc)2RCH2CROCCHORHR慢CCORHRPb(OAc)4-OAcPb(OAc)3CCORHRPb(OAc)2OAcOAcRCHCROAcORCHCROHOH2O【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化二二 羰基羰基-位氧化位氧化 1 1 形成形成-位羟基酮位羟基酮 H2CCOOEtCOOEtAcOHCCOOEtCOOEtHOHCCOOEtCOOEtPb(OAc)4水解【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化
7、烃类的氧化二二 羰基羰基-位氧化位氧化 2 2形成形成1,2-1,2-二羰基化合物二羰基化合物 CH2COCCO ORC CH2ROCCHROHROOSe2,3-迁移RCCHROSeOOHRCCHROSeOHORCCROO+SeSeO2为氧化剂为氧化剂【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化二二 羰基羰基-位氧化位氧化 2 2形成形成1,2-1,2-二羰基化合物二羰基化合物 PhCH2COPhSeO2/HOAcPhC-CPhOOCH3CH2CHOSeO2/HOAcH3CCCHOO【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 三 烯丙位
8、的氧化反应 1SeO2/H2O/HOAc 1SeO2/H2O/HOAc CHH2CCHCHHCCHOHCHCCHOO有以下几种情况【北京大学】药学院药物合成反应精品课件H3CCH3CCHCH3H3CCHOH2CCHCH3SeO2HOAcCHOOHCSeO2EtOH【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应 1SeO2/H2O/HOAc 在原则下,在原则下,CH2CH3 CHR2H3CH2CCCH3CHCH3H3CHCCCH3CHCH3OHSeO2HOAc【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应 1SeO2/H2O/HOA
9、c 在相矛盾时,按在相矛盾时,按 H3CH3CCHH2CCH3CH2OHH3CCHH2CCH3SeO2HOAcCH2CH3CH2CH3OHSeO2HOAc 环内双键,在前提下优先氧化环上的烯丙位环内双键,在前提下优先氧化环上的烯丙位【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节 烃类的氧化 三 烯丙位的氧化反应 2 2 酪酐酪酐吡啶吡啶(Collins(Collins试剂试剂)2 2 铬酐铬酐吡啶(分子内盐)吡啶(分子内盐)(Collins试剂(试剂(CrOCrO3 3.2Py CH2Py CH2 2ClCl2 2))OCrO3PyCH3CH3OCrO3-Py/CH2Cl2(氧化的同时发生烯丙双
10、键移位)【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第一节第一节 烃类的氧化烃类的氧化 三三 烯丙位的氧化反应烯丙位的氧化反应 3 3 有机过酸酯有机过酸酯 3 3 有机过酸酯有机过酸酯(引入酰氧基后水解)(引入酰氧基后水解)OHCH3CO3C(CH3)3C6H5COOCCH33OCH3COOCCH33O常用得烯丙醇【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮1 1 铬酸为氧化剂铬酸为氧化剂 R-CH2-OHRCHORCOHOO伯RCHROHRCROO仲酮【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节 醇的氧化 一 伯、仲醇被
11、氧化成醛、酮1 1 铬酸为氧化剂铬酸为氧化剂 1 1 铬酸为氧化剂铬酸为氧化剂 H2CrO4 CHOHRRCrOHOHOOCHORRCrHOOO+快CORRCrOHOOHHC ORRCrOHOOH HOCrOOH慢+H3O+H2O【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮1 1 铬酸为氧化剂铬酸为氧化剂 OHHHHOH2CrO431:甾体环上位阻大的甾体环上位阻大的OH反而易被氧化。因为脱氢是控制反应速率的步骤。反而易被氧化。因为脱氢是控制反应速率的步骤。【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇
12、的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮2 2 Jones试剂试剂 HOJones试剂OH3CHC COHOCH3H3CC CO OCH3Jones试剂(不氧化苄甲基)Jones试剂试剂:26.72gCrO3+23mlH2SO4【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮3 3铬酐铬酐吡啶络合物吡啶络合物 3 3铬酐铬酐吡啶络合物吡啶络合物 Collins Collins试剂:试剂:CrOCrO3 3:Py=1:2:Py=1:2 PCC:PCC:氯铬酸吡啶氯铬酸吡啶盐盐 PDC:PDC:重铬酸吡啶盐重
13、铬酸吡啶盐OCrOOOCrClOOHOCrOOHNCl+HClN烯丙位、苄位-OH(不改变双键位置)适合于所有对酸敏感的官能团的醇类氧化【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮3 3铬酐铬酐吡啶络合物吡啶络合物 CHCHCH2OHCHCHCHOCrO3/PyHOCH2OHHOCHOCrO3/Py【北京大学】药学院药物合成反应精品课件 4 4锰化合物的氧化锰化合物的氧化 KMnOKMnO4 4 H+强O H-中MnO4-+2H2O+3eMnO2+4OHHCOHNCON-位无H-位有HRH2C CHH2CROHR CH
14、CH2CROHOH被MnO4氧化断裂,使产物复杂。避免方法:加Mg2+、Al3+【北京大学】药学院药物合成反应精品课件活性活性MnOMnO2 2:新鲜制备的新鲜制备的MnOMnO2 2,用于烯丙醇的氧化,用于烯丙醇的氧化 CH CH3OHCH CH3OHCCH3OCCH3OKMnO4Mg(NO3)266%2KMnO4+3MnSO4+2H2O5MnO2+K2SO4+2H2SO4(MnO2活性最高)【北京大学】药学院药物合成反应精品课件4 4锰化合物的氧化锰化合物的氧化 CH2OHCH2OHCHOCH2OH活性MnO2CH2Cl2 r.tHOHOOHOHOOH活性MnO2【北京大学】药学院药物合成
15、反应精品课件5 Ag5 Ag2 2COCO3 3为氧化剂为氧化剂 5 Ag 5 Ag2 2COCO3 3为氧化剂为氧化剂烯丙位羟基较仲醇更易被氧化(教材烯丙位羟基较仲醇更易被氧化(教材306306页)页)Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 AgNO3+Na2CO3藻土Ag2CO3均匀分布在载体上HOOHOOHAg2CO3CH3COCH3OHOHOOHAg2CO3【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮6 6 二甲亚砜二甲亚砜DCCDCC Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag
16、2CO3为氧化剂 二甲基亚砜可被二甲基亚砜可被DCCDCC、AcAc2 2O O、三氟乙酸酐、草酰氯、三氟乙酸酐、草酰氯、三氧化硫等活化,在温和条件下将醇氧化。三氧化硫等活化,在温和条件下将醇氧化。适合于甾族、生物碱及碳水化合物等的氧化适合于甾族、生物碱及碳水化合物等的氧化【北京大学】药学院药物合成反应精品课件6 6 二甲亚砜二甲亚砜DCCDCC Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 NCNSOCH3H3CHNCNHOSH3CCH3HOCH2RRH2C OSCH3CH3立体位阻大的醇不易氧化(体现了选择性)OCOCH3HOCOCH3OH3CDMSODCC:99%:6
17、.5%6 6 二甲亚砜二甲亚砜DCCDCC【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节第二节 醇的氧化醇的氧化 一一 伯、仲醇被氧化成醛伯、仲醇被氧化成醛、酮、酮 7 7DMSO-AcDMSO-Ac2 2O O 7 7DMSO-AcDMSO-Ac2 2O(O(能氧化选择性差、位阻大的醇能氧化选择性差、位阻大的醇)Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 CH3CH3OHOHCH3CH3OODMSO-Ac2Or.t47%【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二节 醇的氧化 8 Oppenauer8 Oppenauer氧化氧化奥芬脑尔奥芬脑尔(Oppenauer(Oppe
18、nauer氧化和氧化和H H2 2CrOCrO4 4氧化均不适合伯醇的氧化氧化均不适合伯醇的氧化)RHCHORR CORH3CHCOHCH3CH3CCH3O+Al(O-iPr)3+【北京大学】药学院药物合成反应精品课件8 Oppenauer8 Oppenauer氧化氧化 反应可逆,加大丙酮量(既作溶剂又作氧化剂)反应可逆,加大丙酮量(既作溶剂又作氧化剂)氧化特点氧化特点Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 a)烯丙位易氧化b)甾醇烯丙位氧化,双键位移HOOCH3CCH3OOOAl(O-ipr)360%OAl(O-ipr)383%黄体酮【北京大学】药学院药物合成反应精
19、品课件8 Oppenauer8 Oppenauer氧化氧化 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 NH3COCHHONHCCH2NH3COCONHCCH2奎宁Ph2COAl(O-ipr)3【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二第二节节 醇的氧化醇的氧化 二二 醇被氧化成羧酸醇被氧化成羧酸Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 Ag2CO3为氧化剂 RCH2OHOR-CHOORCOOHRCHOHRR C ROO二 醇被氧化成羧酸【北京大学】药学院药物合成反应精品课件第二第二节节 醇的氧化醇的氧化 二二 醇被氧化成羧酸醇被氧化成羧酸Ag2CO3为氧化剂 Ag2C
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