過氧化酮(英文:Dioxirane),也稱雙環(huán)氧乙烷,是一類含有過氧三元環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合物。母體化合物雙環(huán)氧乙烷是不穩(wěn)定的化合物,分子式為CH2O2,在有機合成中作為氧化劑。二甲基過氧化酮(DMDO,也稱“二甲基雙環(huán)氧乙烷”)是唯一有工業(yè)應用的雙環(huán)氧乙烷衍生物,用作烯烴的環(huán)氧化等反應中。
丙酮與Oxone反應配制的甲基二環(huán)氧乙烷(DMDO),可以用于烯烴的環(huán)氧化反應。另一種過氧化酮甲基三氟甲基二環(huán)氧乙烷(TFDO)的反應性是DMDO的600倍。
與mCBPA相比,該反應具有以下優(yōu)點:1.反應可在中性條件下進行,2.反應中只生成丙酮副產(chǎn)物,后處理比較簡單,3.氧化劑自身廉價易得。但是,該氧化試劑由于穩(wěn)定性比較差,所以得現(xiàn)配現(xiàn)用。另外還必須在減壓蒸餾的條件下配制,操作方面也比較麻煩。
反應機理
反應實例
Morphine的合成
J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14785
Merrilactone A的合成
J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10772
選擇性C-H氧化實例: 甲基的反應性比亞甲基高。
(a) Bovicelli, P.; Lupattelli, P.; Mincione, E.; Prencipe, T.; Curci, R. J. Org. Chem. 1991, 57, 2182. (b) Iida, T.; Yamaguchi, T.; Nakamori, R.; Hikosaka, M.; Mano, N.; Goto, J.; Nambara, T. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 2001, 2229.
Bryostatin Analogue的合成應用
Org. Lett. 2005, 7, 79
反應操作
甲基二環(huán)氧乙烷的配制【 J. Org. Chem. 2008, 73, 4323】
在裝有攪拌子的三頸瓶中加入蒸餾水(120mL)、丙酮(100mL)、碳酸氫鈉(45g),在冰浴下劇烈攪拌5分鐘。分三次在該溶液中加入Oxone(90g),保持冰浴狀態(tài),攪拌15~20分鐘。生成的DMDO通過減壓蒸餾純化獲得(使用50-120 mmHg的簡易泵、1-2h)。接收瓶的話需要保持在-78℃,并且在瓶中需要加入4A的分子篩以達到除水的目的。DMDO的濃度可以用茴香硫醚NMR滴定法測定。
反應技巧
※生成過氧化物的反應通常有爆炸的危險性,所以需要配備防爆擋板。
※DMDO具有揮發(fā)性,所以反應需要在通風櫥中進行。
※由于該氧化劑的氧化反應性很強,所以絕對要避免接觸到皮膚或者吸入呼吸道。所以必須得佩戴防護手套,但是不能是橡膠質(zhì)地的。
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