醇的分級與氧化反應
醇的氧化反应是一类重要的有机反应。其中,
*一級醇(R-CH2-OH)可被氧化为醛(R-CHO)或羧酸(R-CO2H);
*二級醇(R1R2CH-OH)通常最后氧化为酮(R1R2C=O)的形式,因為酮無法進一步氧化為羧酸;
*三級醇(R1R2R3C-OH)则通常难于发生氧化反应。
直接氧化伯醇至羧酸通常要经过相应的醛的阶段,也就是在继续氧化为羧酸前,与水先反应形成醛的水合物(R-CH(OH)2)。
氧化成醛
用于氧化伯醇至醛类的氧化剂,对于氧化仲醇至酮类同样适用:
*铬类氧化剂,如:Collins试剂(CrO3·Py2),PDC或PCC。
*活化的DMSO,可从DMSO与亲电试剂反应获得,如:草酰氯(斯文氧化反应),碳二亚胺(普菲茨纳-莫法特氧化反应,或SO3·Py络合物(Parikh–Doering氧化反应)。
*高价态碘化合物,如:Dess-Martin氧化剂或2-碘酰基苯甲酸。
*催化的TPAP与过量的NMO协同氧化(Ley氧化)。
*催化的TEMPO与过量的漂白剂(次氯酸钠,Anelli氧化).
*烯丙基或苄基醇可使用特定的选择性氧化剂如:二氧化锰 (MnO2)进行氧化。
氧化成酮
一级醇(伯醇)可以被氧化为醛。
二级醇(仲醇)可被许多氧化剂氧化为酮,但通常不能被氧化成醛,如:三氧化铬(CrO3)的硫酸溶液(琼斯试剂),或在异丙醇铝条件下,使用丙酮作为氧化剂(沃氏氧化反应)。
三级醇(叔醇)既不可被氧化为醛又不可被氧化为酮。
氧化成羧酸
直接氧化伯醇至羧酸可通过如下方法:
*高锰酸钾 (KMnO4)
*琼斯氧化反应
*PDC的2,5-二甲基呋喃溶液
*Heyns氧化
*四氧化钌 (RuO4)
*TEMPO
二醇的氧化
在两个相邻的碳原子上连有两个羟基的醇类,称为1,2-二醇。这类醇可在特殊的氧化剂条件下,如:高碘酸钠(NaIO4)或四乙酸铅(Pb(OAc)将碳-碳键氧化成两个羰基,若长链分子则得到两个化合物;若环状分子则得到一个双羰基化合物。这就是俗称的:乙二醇裂解反应
参考文献
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