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DDQ的介绍与应用

2022-09-03 来源:意榕旅游网
DDQ的介绍与应用

DDQ的分子式为2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ ), 一种醌类

DDQ的结构式

2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌⑴

别名

二氯二氰基对苯醌;二氯二氰对苯醌;

2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌;二氯二氰 苯醌

DDQ的性质

亮黄色固体。标准电极电势1000mV微溶于水,溶于 苯、二氯甲烷、二恶烷、乙酸,易溶于四氢咲喃、乙酸乙酯。已商品化。

i

(1) DDQ在B-咔啉生物碱合成中的应用

对空气有一定的稳定性,但遇水会放出氰化氢,需在惰气保护的无水 环境下使用。

70年代末以来,Ohmoto等[1]先后从臭椿和苦木类植物中分离出 多种以B-咔啉为母体的生物碱,确定了其结构。Cook等[2]已实现 了其中若干化合物的合成,研究了它们的生理作用。合成的基本路线 是B-吲哚乙胺(色胺)或其衍生物的盐酸盐与醛经由 Pictet-Spengler

反应生成1,2, 3, 4- 四氢-B-咔啉,经DDQ氧化得

4-位酮,再以B-咔啉酮为母体,经环化、缩合等,可得多种B-咔啉类 生物碱。

+ RCHO KCI

KCOCI

U

四氢-B-咔啉中的四氢-吡啶环不稳定,其4-位氢和2-位氮是活性部 位,在4-位氧化时,为避免2-位氮的氧化,通常是将其酰化加以保 护,常用酰化剂为苯甲酰氯或氯代乙酰氯。 氧化产物酮较稳定,既可 较长时间保存,又可发生多种类型反应,是合成生物碱的重要中间

体。2, 3-二氯-5, 6-二氰基对苯醌(DDQ)氧化是合成此类中间体的 重要

2

反应之一 。

实验部分

1. 仪器与试剂

日本Shimadzu UV-240紫外光谱仪;美国Nicolet 550 FT-IR 红外光 谱仪(KBr) ; FT-80A 核磁共振波谱仪;美国PE-2400元素分析仪; WC-1型熔点测定仪(四川大学科仪厂),温度计未经校正。DDQ为 美国Sigma公司产品,底物四氢-B-咔啉及其相关衍生物自制,溶剂 为分析纯。

2. 实验步骤

按所需摩尔比将DDQ与反应底物均匀混合,铺散到圆底烧瓶底部, 冷浴降至所需温度,适量THF: H2O( VTHF: VH2O= 9 1)冷至相同 温度后加入同一烧瓶中,低温下搅拌若干小时,撤去冷浴,继续搅 拌2h,反应混合物由蓝色变为红色。反应完毕,将反应混合物加到一 定量的1mol/ L KOH溶液中,EtOAc萃取2次,合并萃取液,用1mol/ L KOH溶液洗涤2次,饱和食盐水洗涤2次,无水Na2SO4干燥,减 压蒸去溶剂,CH2CI2重结晶,得白色或淡黄色晶体产物。反应进程 用TLC监测,产物经波谱分析确证,与文献[3, 4]

报道相符。

结果与讨论

表1实验结果

3

常剂 反应制度

产率(陶)

0

只品詁如

-14

71

|{

go叶

TUF- H2O

-20 54

匕;X

IO n I I j 乂

II

I HF- H2O

-30

DDQ对四氢-B-咔啉的氧化,受反应温度、时间、溶剂、反应底物结 构以及DDQ与反应底物摩尔比的影响。一般情况下,低温有利于反应, 反应时间在10h以上,反应底物的空间结构则直接与反应的立体化 学相关。

1. 溶剂对反应的影响

反应均在极性溶剂中进行。若需得脱氢产物 ,应用THF- MeOH[ 5]; 如从 6 经 DDQ氧化为 7 时用 THF - MeOH ( VTHF BVMeOH = 1B1), 产率为44%。若向四氢-吡啶环4-位引入羰基,则用THF: H2O( VTHF VH2O= 9 1)。改变二者比例均使副产物(4-羟基化合物)增加。

4

表2 DDQ与底物摩尔比对反应产物的影响

IHOIDJI^

mols

2

产率(%)

3

0 36 54

62 35 0

2.5 3,0 3*5

2. molDDQBmolS对反应的影响

DDQ与反应底物(S)的摩尔比对反应有决定性的影响。1氧化为羰 基化合物2时发现有副产物羟基化合物3生成,调整摩尔比,可生 成单一产该反应为

| o |—|| I

弋/xNCO 卩h

}i —A

由表2可见,当molDDQBmolS=. 5时,只有氧化的第一阶段生成醇 (3),随着摩尔比增加,酮(2)的产率提高;摩尔比增加到一定值 时可得单一产物2。根据Braude等[6]提出的DDQ在氧化过程中形 成电荷迁移络合物和Oikaw a[ 7]提出的烯醇式重排理论,推断其反 应过程如下:

5

H H

o恥培合脚u:2

H:0

VIH DDQ諸普物H - 1)

—H+

NCOPh

^5\"

NIH

根据这一推断,若2mol DDQ与1mol底物反应,即可得产物2。因底 物的分子结构、溶剂化效应、反应物混合的均匀程度等影响,摩尔比 应大于2。一般情况下,molDDQBmolS为4时,反应已完成,得单一 羰基化合物;对于结构比较复杂的底物,则需molDDQBmolS > 7对 反应中得到的副产物3,可用PDC(Pyr-idinium Dichromate)将其氧 化为预期的羰基化合物2,收率近100%。

6

(2) 含2, 3-二氯-5, 6-二氰基对苯醌(DDQ) 或其自由基离子(DDQ-)的多元配合物研 究

某些含DDQ的化合物具有较好的导电性能[1], 且在记录材料等 方面亦具有应用前景[2],因而引起化学工作者的注意,对其研究时 有报道•作者曾将不同二齿配体的Fe( II)配合物分别与DDQ-的季 铵盐反应,得到了几个Fe( I)的三元配合物[3], 还将2, 2 '- 联吡啶-N, N '-二氧化物的稀土配位阳离子分别与 Et 4N+ DDQ--反 应,合成了一系列混配稀土配合物[4]. 上述配合物的波谱测试结 果表明,配合物中DDQ-通过其氮、氧原子与金属配位.在本文中, 我们将二齿配体联苯甲酰双缩肼及丁二酮双缩肼分别与不同金属乙 酸盐及DDQ-或DDQ反应,合成了 10个含DDQ-或DDQ的三元或四 元金属配合物.

实验部分

1. 1 测试仪器

红外光谱用岛津IR-408型仪测定,溴化钾压片制样;紫外-可见光 谱用岛津U V-240型仪

测定,溶剂DMF;摩尔电导用上海DDS-11A型仪测量,溶剂DMF,浓 度5X10- 5mo l - L- 1 , 温度(20 士 1) C ;固体电导用本研究室组 装的设备测试. 1.2

原料来源及制备

DDQ为进口试剂;金属乙酸盐为市售分析纯或化学纯试剂 ;Et

7

4N+ DDQ-按文献[5]方法制备.配体L及L 分别由联苯甲酰及 丁二酮与水合肼缩合得到. 1.3 配合物的合成 1.3. 1

( ZnL) 2+ ( DDQ- - ) 2 的合成将 0. 65 g ( 2. 73 mmol )

L 溶于20 mL 无水乙醇,另将0. 65 g ( 1. 82 mmO) Et 4N+ DDQ-溶 于20 mL无水乙醇-乙腈(体积比5 : 1)混合液中,上述二种溶液混 合后在搅拌下滴加0. 2 g( 0. 91mmo l)

乙酸锌的10 mL无水乙醇溶

过滤,滤饼先后用少

液,立即出现沉淀,滴加完后继续搅拌0. 5 h,

量无水乙醇、无水乙醚各洗涤三次,真空干燥后得黑色粉末产物0. 3 g,产率及元素分析结果见表1.

(MnL) 2+ ( DDQ-

- ) 2、( CdL) 2+ ( DDQ- - ) 2、( NiL) 2+ 及(PbL ) 2+ ( DDQ- - )( OAc-) 的合成方

(DDQ- - ) ( OAc-) 法同上. 1.3. 2

( NiL) 2+ ( DDQ ) ( OAc- ) 2 的合成将 0. 14 g ( 0.

56 mmol ) Ni( OAc) 2

- 4H2O溶于10 mL甲醇,搅拌下向此溶液中

加入0. 13g ( 1. 14 mmol ) 固体L',得清亮的反应混合液.向此 混合液中加入0. 39 g ( 1.72 mmol ) DDQ 的15 mL甲醇溶液,继续 搅拌20 min,生成黑色沉淀.抽滤,滤饼先后用少量无水乙醇、无水 乙醚各洗涤三次,真空干燥,得黑色粉末产物0. 2 g,产率及元素分 析结果见表1.

表1配合物的颜色、产率及元素分析结果

8

颜色产率

元素分析.实軌计滋I

M

{;1

(MnL)\" DDQ)5

禰黑49 6. 9717.351 19.18( 18.98) (ZnL)2+|Dl)y)')2 (CdLp+(DDQp)i 棕44 8.22( & 63) 19.10( 18.72) — (NiL)2f(Dl)y)_,l(OAc') 躺33 13.7» 13.97) I7.96i: H.62I — (PbL)2+(DDQ)')(OAe~) (Cui:户

勰褂42 9.70( M07) 1259(12-16) —

汕叫

福75 27.9^28.32) 9.27(9.69)

— 73

—— (GIL1 严{DO©) ')(OAr)

黑黑14.031 13.70) 3別

—■ \\6.15(16.40)

(Cut )^(DDQ)(0AC')2 然21.83(21.93) 76 IL70 11.37) —— 15. 86H6.22) (NiCj^fDDQ

69 11.58( 31,34) ——

1 & 59(16,23) Qkl?卢⑴l)i血念垃h

67

26.03125.94) -_'

11+ 汕

(GiLfwDQ 广)(0 A(「) gl门气 DDQ「) (W) M山广(D l)QH (H门(HgL')2+ (DDQ)U(0AC')2的合成与上法类饥

结果与讨论

2. 1

配合物的元素分析及一般物理性质

配合物的颜色、产率及元素分析结果见表 1.由表1可知,各配合物 的组成与表中所列分子式相符.推测Hg配合物为桥联双核配合物, 其中一个DDQ作为桥式配体,通过两个氧原子分别与两个Hg配位。

配合物均为颜色较深的粉末固体,光照下稳定,置空气中较长时 间不变色,也不吸潮.它们可溶于DMF DMSO,不溶于水、乙醇、乙 醚、丙酮等溶剂. 2. 2红外光谱

含L的配合物均出现了相应配体的特征吸收 ,证实了元素分析确定 的组成.在Mn( II)、Zn( H )、Cd( H)配合物中,L的」—

与自由L相比向低波数移动13〜18 cm- 1,表明L以亚胺氮原子与金

9

2 及

属离子配位;DDQ- •的_ 及'

也向低波数位移,可知

配合物中DDQ-不仅作为阴离子,还作为配体通过其氮、氧原子与金 属离子配位.在Ni( II)、Pb( H )配合物中,除L及DDQ-与金属 离子配位外,还出现' 吸收峰,表明这两个配合物中含乙酸根. 对含L'的配合物而言,其红外光谱也分别出现了元素分析所 确定的各相应

组成部分的特征吸收.其中Cu( I)、Cd( I)配合物 的特征吸收与含L的Ni( I)、Pb( I)配合物类似,表明它们组成 和结构相似;在Co ( I)、Ni( I)、Hg ( I)配合物中,除出现 L'及CH3COO的特征吸收外,还在1630〜1655 cm- 1处出现'

=

吸收峰(比自由DDQ的 宀一“ 低15〜40 cm- 1 ),而未见 「匚一二吸收,可知在这3个配合物中,DDQ作为中性配体与金属 离子配位. 2. 3

紫外-可见光谱

自由配体L出现两个较强的紫外吸收带,其中带I ( max 266 nm) 为配体中苯环的厂 庇 跃迁吸收,带I ( max 295 nm)为配体的

*

RTT 跃迁吸收.自由配体L'在max 270 nm处出现其共轭体系N

*

C C N的跃迁带.中性DDQ主要有三个吸收带,其中带I、 带I强度较大,出现在紫外区,属共轭体系的厂斤 吸收,带皿

*

较弱,出现在可见光区,为杂原子与共轭体系间的厂 X 跃迁带.

10

DDQ-的紫外-可见光谱与中性DDQ大体相似,只是带的max相对长 一些.与自由配体相比,配合物的紫外-可见光谱发生了变化.含L 的配合物中丄 的带H在配合物中向长波方向位移了 21〜26 nm,表 明它与金属离子的配位作用,此处DDQ-的带H被极强的L的带H所 淹没,难以确认其位移情况.含L'的配合物中,DDQ的带I向长波 方向移动了 3〜5 nm,带H红移5〜15 nm,且吸收强度明显增大,表 明DDQ与金属离子的配位作用.其中Cu( II)、Cd( II)配合物中带 H的位移(15 nm)较其它配合物(5 nm)更明显一些,可能与这两 个配合物中DDQ已变为DDQ-有关. 2. 4 摩尔电导和固体电导 测量了含L配合物的摩尔电导率,结果见表2.与同等条件下测量的

1 : 1 型电解质Et 4N+ DDQ--的摩尔电导率 z 213 Q 本为1 : 1

1

•(nT • mo 1 \\ ”「对人%甘斗亠‘ ‘ ( )相比,配合物基

型而非1 : 2型电解质,可见该类配合物不能完全离解.这进一步证 明了 DDQ-与金属离子的配位作用.

表2配合物的摩尔电导率及固体电导率

配合物

摩尔电导率

1

固体电导率

j /Tr 1

-

- 1

/ U * i ni * II]HI I

(ZMjr DDQ) J ((MIJ1* (DDQr )3

{ NiL严(DDQ广)(OAc-) (PbL)1* (DDOi 'H OAc- }

175 225 274 1H0 223

t £2 * mu

(心山严 (DDQ厂

(DDQJ^XOAc-) [(() Ac- )3

(w产

< IO-,Q < i(r 10 3*8X10_,

L8X 3.7X 10-4

(Nil」严 (DDQ)(OAc-);

(DDQ} I5I:OAC-)J gu严 含L'配合物的固体电导测定结果见表

2.结果表明,Cu( II)、

Cd( I)配合物的固体电导率很小,而Co ( I)、Ni ( I)、Hg

(I)配合物属半导体范畴.后3个配合物的固体电导之所以大得 多,可能是由于在它们

11

分子中 DDQ以中性形式出现,具有较强的吸 电子能力,因而易引起分子内电荷的转移.其中Hg ( I)配合物的 固体电导率最大,估计是因该配合物为桥式结构,易通过配体桥产 生电荷的流动所致.

12

(3) 2 , 3-二氯-5 , 6-二氰基苯醌在有机反应 中的应用进展

2, 3-二氯-5 , 6-二氧基苯醌(DDQ)是一种强氧化试剂,广泛应用于 化合物的脱氢,尤其对甾体化合物,具有很好的选择性,是目前甾体 工业中不可缺少的氧化试剂。随着研究的深入,逐渐发现DDQ在许多 有机反应中显示了很好的应用前景。例如,醇的选择性氧化、芳环苄 基位氧化、碳碳键形成、碳杂键形成、环合反应以及保护和脱保护等 DDQ是一种亮黄色固体,熔点213〜215 C,易溶于乙酸乙酯和四氢 咲喃,在二氯甲烷、苯、二氧六环和乙酸中有适中的溶解度。它不溶 于水,但在水存在下分解释放出氢氧酸,因此需在干燥状态下保存。

1碳-碳键脱氢形成双键

DDQ主要用于芳香化合物、杂环化合物、甾族化合物、醇和酚等脱氢 成双键,其机理是被脱氢物的一个负氢离子转移到 DDQ上,然后质子 迅速转移到氢醌负离子上,得到脱氢产物和氢醌。该反应能否进行, 取决于被脱氢物转移掉一个负氢离子后所形成的碳正离子过渡态的 稳定性,对含烯烃或芳烃的反应物此反应容易进行。 Chu等]1]在

褪黑素萘衍生物的合成中,用 DDQ在二氯甲烷中室温反应,以90 % 的产率得到中间体(反应式(1))。

13

Lin gam等]2]在Baueri ne C的全合成的最后一步,用DDQ脱氢高 产率地得到目标产物(反应式(2))。

DDQ

Cl I C)

Cll3

DDQ脱氢合成了吡咯并]3, 4-b]

Tara等[3]在甲苯中,室温用

吲哚(反应式(3))

中平.工血

N

|

SO2Ph

R= /-Bu. Z-Pr. Bnf^-MeOBn

DDQ也是一个很好的芳构化试剂。对于具有季碳原子的碳环化合物, 用DDQ脱氢芳构化时,可使取代基发生移位,而不失去碳原子。

Lee

等]4]在合成spinochalcone B 中,用DDQ在二氧六环中回流芳构 化环己酮得到spinochalcone B 中间体(反应式(4))。

14

Deshpande等[5]用DDQ脱氢合成3,4-二羧酸酯咲喃(反应式(5))

()

0

Hilt等[6]用DDQ芳构化合成了苯乙烯类化合物(反应式(6)) k KO/-Bu

BrPh3P^>入 DDQ ° Majumdar等[7]用过量的DDQ在回流的二甲苯中芳构化8-羟基-7a ,

8, 9, 10, 11, 11a-六氢苯并咲喃[3, 2-f ]苯并吡喃-3-酮得到苯 并咲喃[3, 2-f ]苯并吡喃-3-酮(反应式(7))。

过皐DDQ 二甲苯,回流4h

张伟等[8]用DDQ和NaNO组成复合催化剂,该催化剂在9, 10-二氢 蒽氧化脱氢生成蒽的反应中表现出很高的催化活性和选择性 (反应 式(8))

DDQ/NaNO,

DDQ还是合成a , B -不饱和羰基化合物的一个常用试剂,如 3-酮基 甾体的脱氢(反应式(9)),其区域选择性取决于分子中C-5的几何 异构。

15

DDQ主要限于使易于烯醇化的酮脱氢,而对于酯和酰胺的脱氢则需要 比较强的条件,除非能很好的稳定碳正离子。比如,在硅试剂如双三 甲基硅烷基三氟乙酰胺(BSTFA)存在下,DDQ能够高产率、高选择 性地得到脱氢的酰胺。Michael等[10 ]在制备非那雄胺 (Finasteride) 时采用此方法得到良好收率和质量的产物(反应式 (10))

BSTFA

1氧六坏

20^110JC. 2211 85 %-90%

2苄基位和烯丙位的氧化

一般饱和醇对DDQ是相对稳定的,但处于苄基位和烯丙位的羟基可以 被DDQ氧化;还有些位阻大的仲醇在回流、延长反应时间和共氧化剂 的存在下也可以被氧化成酮,该过程可能是立体张力的释放。 处于苄 基和烯丙基位的其他基团也可以被 DDQ氧化。Kalena等[11]用DDQ /PbO2体系把富电子的二苯甲醇氧化为二苯甲酮 (反应式(11))

16

0(: H 3

PDiJ / Pho,

OClk Oil O(:H3

OCIIq 0 OCII.

Branytska等[12]用DDQ氧化羟甲基合成了一系列的芳香醛(反应 式(12))

Peng等[13]用DDQ选择性地把1, 2-二醇中苄基或烯丙基位的羟基 氧化成羰基(反应式(13))。

K,二烯基,苯基 K2二烷基

DDQ在一定条件下能把苄基的C— H氧化成羰基。这可能是通过把苄 基位先脱氢形成碳正离子,然后羟基或乙酰氧基负离子进攻碳正离 子,再进一步氧化而得到羰基化合物的历程来完成的。 [ 14]

以四氢咲喃/水(9 : 1)为溶剂,在0C用DDQ氧化苄基亚甲基成羰 基(反应式(14))。

Wang^

Kumar等[15]在无水醋酸存在下,通过超声活化DDQ催化氧化苄基 为乙酰氧基(反应式(15))。

17

If 二——11 r ———OH t —()CH,()—等 Rl 二一II, _(;H「_(:JI“ _(:Jh・等

Dufour等[16]以醋酸/水为溶剂,用DDQ氧化咔唑衍生物为4-氧 代-1 , 2, 3, 4-四氢-11H-苯并[a]咔唑(反应式(16))。

DDQ可以在温和的反应条件下将烯丙基或苄基醚转换成相应的羰基 化合物。Wang等[17]用DD氧化双苄基醚高产率、高选择性地得到 单醛产品(反应式(17))

D[HJ

CH.CU-H.0

& ■ —

DDQ氧化芳基丙烯双键时,在不同的条件下可以得到不同的产品。 lliefski 等[18]用DDQ氧化取代苯基丙烯在不同的条件下分别得 到了肉桂醛、肉桂酸甲酯和乙酰缩醛(反应式(18))。

18

Cll? CH

CH-

OCH

DDQ可以一步氧化肉桂醛的衍生物为肉桂酸酯衍生物。 Sin ha等]19]

在多相催化体系中,用 DDQ氧化肉桂醛或取代的肉桂醛得到(E)-肉

桂酸酯(反应式(19))

R1

把孔树脂/DDQ 竝川叫:壮 -

Br*N6 等

R =甲蕃乙基。紧基等

3氧化偶联环合

当苯酚或烯醇化的酮不能经历 a, B-脱氢时, 合反应。She等]20]在合成(士)Sinaiticin

DDQ就催化其发生环 时,用DDQ在干燥

O

的二氧六环中形成吡喃酮环得到其中间体(反应式(20))

Puranik等[21]用DDQ在含痕量水的苯中回流 12h把8-烯丙基-7-

19

羟基色满酮氧化环合得到吡喃酮色满酮(反应式(21))

Yu等]22]在全合成蛇根吲哚生物碱16-去氢-epiaffinisine 时,

最后一步用DDQ在四氢咲喃中回流1h,以98 %的产率立体专一性地 得到了目标产物(反应式(22))。

THL冋流

)8 T H 异噁唑是重要的杂环化合物,常见的一种合成方法是用碘 /碘化钾、 NBS等氧化a,B -不饱和肟。Desai等]23]在温和的条件下,用 DDQ氧化a , B -不饱和肟的查耳酮得到3, 5-二取代的异噁唑,为制 备3, 5-二取代的异噁唑提供了简便的方法(反应式(23))。

NIC 1

吲哚生物碱是天然产物的一个重要家族, 并且大多数具有重要的生理 活性,吲哚3位的炔丙基化反应因其可以衍生很多其他官能团而受到

20

关注,一般的合成方法是用炔丙醇在路易斯酸或布朗酸催化下制备。 Damu等]24]在温和的反应条件下,用DDQ高效氧化偶联丙炔基sp3 碳和吲哚sp2碳得到丙炔基吲哚衍生物(反应式(24))

R?

2=芳基

H

呼=芳基/烷基

2-芳基苯并噻唑具有重要的生理活性,通常的合成方法有许多缺点。 Bose等]25]用DDQ分子内高效环合硫代甲酰苯胺合成取代的苯并 噻唑,而无需再用其他催化剂,为制备2-芳基苯并噻唑提供了一种新 方法

(反应式(25))。

Scholl反应是最古老的形成C— C键的反应之一,它一般用FeCI3 等氧化剂,但氧化剂的用量多,且产品不易纯化。

Zhai等]26]用

DDQ /H +系统氧化形成C-C键,且每1个C-C只需1倍量的DDQ 产品容易纯化(反应式(26))。

21

Prins环合是合成多取代四氢吡喃的常用方法。 Yu等[27]报道了 用DDQ单电子氧化活化烯丙基或苄基的CL H键,然后进攻分子内的 没活化的烯烃,生成2, 4, 6-三取代的四氢吡喃的新方法(反应式 (27))

I仍倍量DOQ I I 倍 S SnB^ 4AMS, CH>CL

95%

Desrat等[28]用三氟化硼的乙醚溶液和DDQ催化分子内亚胺的D-A 反应和芳构化得到取代的喹啉,而若用硝酸铈铵和氧气替代 率都很低(反应式(28))

DDQ产

D10 CHQZ

室温

OMc

萘并二氢咲喃环的氧化环合是构建在很多天然产物中被发现的芳环 咲喃环系多环醚和内酯的有效方法。 Jevric等]29]在一定的酸催 化下,用DDQ氧化环合一系列的萘并咲喃,高效得到了一系列多环醚 或内酯(反应式(29))。

X = 0. H2

a

R = H, Me,芳基

Rl-COB© CO^H, CH2OH

22

Che ng等[30]用DDQ高效氧化偶联二芳基丙炔基的sp3C- H和1, 3-二羰基化合物活泼亚甲基的sp3C- H来形成C-C键,提供了一个 合成包含炔丙基的1, 3-二羰基化合物的简单方法(反应式(30))。

随着绿色化学的发展,直接由C- H键偶联形成C-C键的方法吸引了 大家的注意。Zhang等[31]直接用DDQ催化偶联苄基醚的苄基位和 简单的酮的a位形成C— C键,反应无需其他任何试剂 (31))。

(反应式

Dubs等[32]用DDQ氧化二氢异喹啉,然后在Pd手性催化下和丙二 酸酯进行不对称加成(反应式(32))。

Pd權化剂(lOfmol y%)

丙二1ft脂(1.1倍吊:)

D[X)(1倍量)超

Ying等[33]用DDQ在室温下处理富电子的苯基醚,然后和硅烯醇 醚形成C— C键,得到3-烷氧基-3-苯基丙酰基化合物(反应式(33))

23

DDQ.

分子紙CH.C12 室 min

10%-S5%

Liu等[34]用乙烯基噁唑烷酮和DDQ反应得到酰基亚铵正离子,正 离子经过环合形成C— C键。由于有噁唑烷酮的存在,反应具有很好 的立体选择性(反应式(34))

Oil O

糖的c—糖苷化反应是合成糖的一个重要反应,尤其是糖的芳基c—糖 苷化反应,因为这一类化合物有多种生物活性。Xiong等[35]用DDQ 催化氧化芳基硼酸和糖发生 Heck反应实现了糖的C—糖苷化反应 (反应式(35))

O1BS

PhB(OI-th

P<1(OAC)2

»2

隔贏TBSO

o

有机硒试剂在有机合成中是非常有用的试剂, Tiecco等[36]用DDQ 方便、温和的方法氧化二苯基二硒制备了强亲电的苯硒基试剂 (反应 式(36))。

24

R1

PhSeSePh

DDQ/301C

McOH 或 McCN 叫O

PhSe

/

R

K] \\

0R

/ R

*

尺~=险 H

尽管4, 5-二氰基咪唑容易得到,但2-芳基1, 2-二取代的类似物却很 难合成。Booth等[37]报道了一种用DDQ环合二氨基顺丁二腈衍生 物合成2-芳基1, 2-二取代的4, 5-二氰基咪唑化合物的有效方法(反 应式(37))。

人们还开发出了一系列合成氮杂吲哚化合物的方法。比如, Kuzmich 等[38]用DDQ氧化环合邻羟胺苯乙烯基吡啶合成芳氮杂吲哚(反应 式(38))。

2-芳基苯并噁唑具有2个重要的芳环药学基团,显示出抗菌和抗肿瘤 等生物活性。目前常用的2个合成方法需用到强酸、高温和过渡金属 Cha ng等[39]报道了采用DDQ氧化苯酚席夫碱环合生成苯并噁唑的 温和、高效方法(反应式(39))。

25

•OH

N=CH

DDQ

CH:C12

很多二硫化合物有很好的生物活性,在化学和生物化学中具有重要的 作用。Lo等]40]用DDQ和硫代甲酰苯胺反应温和且高效地合成了 二硫化合物(反应式(40))

S

DDQ. DCM 0-281C, 20mm

Ri

N

咲喃环在药物和有机化合物中是重要的结构单元,

许多咲喃衍生物具

有抗过敏、抗哮喘等生物活性。 Liu等]41] 在DDQ作用下由炔化 物和1, 3-二羰基化合物一步合成了多取代的咲喃环(反应式(41))

l(Xmon%SnC12-Cu[

DDQ(l,2 倍脚 II + 0J

\"R4 PliMe. IWTHh II R 占

R1 ” 乂、

【2 - Me; Ph R1 H; Ph; CO2Et

R4 = Me; Ph;Ol :t R2 = Me: Et

0 0

R*、 [<

-R-

3

12个例了

产率\"%- “%

4保护和脱保护

DDQ还是一个强有力的选择性好的保护和脱保护催化剂。

Kj①berg

等]42]发现,DDQ在二氯甲烷体系中可温和、高效地保护糖羟基而 催化2, 3-二甲氧基丙烷(DMP)生成异丙叉基缩醛(反应式(42))。

26

Tanemura等]43]在中性条件下用DDQ催化二氢吡喃保护羟基成四 氢吡喃醚(反应式(43))

Jyothi等[44]用DDQ催化对甲氧基三苯甲基醚保护醇羟基 (反应 式(44))

ROH +

OTr DL>Q 或 DDQ-Mn(OAch

----------------------------------- ► ROTr

H3CO

七尸 C(CH)J

Tr = -

Shih等[45]用DDQ脱去保护醇羟基的苄基保护基(反应式(45))

Vat de [46]用DDQ高效选择性地脱去异戊烯基醚保护基得到醇(反 应式(46))。

DDQ

a ROH +

■ ■ — h

Tanemura等[43]用DDQ在条件温和下高产率地脱去缩醛保护基(反 应式(47))。

27

OMe

DDQ__ 低 MeCN-H2O|9:l}

eno

Harikrishna 等[47]用DDQ在乙腈中脱硅醚保护基得到醇 (反应式 (48))。

[|:SO

Sampson等[48]用DDQ和稀盐酸脱去保护氨基的二苯甲基(反应式

5 DDQ参与的其他反应

DDQ能取代一些路易斯酸在温和的条件下形成 C— N键,为那些对酸 敏感的化合物提供了一个可供选择的催化剂。 Jacques等[49]在乙 腈中,室温下用DDQ催化醛和N, N -二苯基乙二胺生成2-取代的1, 3-二苯基咪唑烷类化合物(反应式(50))。

ClbCN, 2(TC

叠氮基和氰基在有机合成中是重要的官能团

Iran poor 等]50, 51]

28

用DDQ三苯膦和四丁基叠氮胺方便、高选择性地将醇、硫醇和硅醚 转化成叠氮化合物;四丁基叠氮胺换成四丁基氰化胺,可以将醇、硫 醇和硅醚高产率转化为腈化物(反应式(51))。

PPli3/r)IX> n J«U4NCN

K Y

H (:、

、二 OIL S1L。中[口 ]{ = 1 J “和胪烷基

Y =OH* SIL OSiMe, R - 1% 2°和3。烷基

磷酸酯的a位的官能团化在有机合成化学中具有重要的价值。

Firouzabadi等]52]用DDQ和三苯膦体系方便地合成了 a -溴代、 a -碘代和a -叠氮磷酸二乙酯(反应式(52))。

(>

<)

II

⑴卜」> 2 PPh3/DDQ/MX

Mx = n-Biij NBrj n-Bu4NI・ NaN3

R l?(OlJ)2

II

\\ = lhAt\\3

亚胺盐具有高的反应活性,因此化学家们致力于寻找简便的合成方 法。Shimizu等]53]发现用DDQI化氨基烯酮硅缩醛可以容易地制 备亚胺盐,然后亲核试剂加成到亚胺部分,高产率地得到氨基酯(反 应式(53))。

BnzN OTMS

---------- ►

DMEOEl

DDQ可以催化氧化开环, Charmantray等]54]用DDQ在二氧六环中

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室温下和二氢噁嗪环化合物反应得到邻氨基芳香醛衍生物 (54))

(反应式

DDQ可以作为微波反应或光反应的催化剂。 Memarian等[55]用DDQ 在微波或光照条件下催化甲醇环氧开环,高产率地得到 甲氧基酮(反应式(55))。

a-羟基-B -

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