醛基的应用和合成——个人总结

文摘   科学   2024-09-03 18:08   上海  

Hi,各位爱好有机合成的朋友们,

今天写一点简单点的内容:醛基的应用合成。小编之前一直强调:有机合成无非就是官能团的转化,醛基作为重要的一种官能团,在我们平常生活学习中经常涉及,今天小编用自己的视角来讲醛基的合成和应用。

一,醛的应用化学

醛基属于比较活泼的官能团,因此在很多官能团转化中提供桥梁作用。下图小编罗列部分醛基的应用:1)醛基可以在还原剂作用下生成醇,也可以在氧化剂作用下生成羧酸,如经典的Pinnick氧化反应;2)醛基可以被Grignard试剂等亲核试剂进攻生成醇,也可以和硝基甲烷加成,即Henry反应;3)醛基可以发生Witting反应生成烯烃,也可以发生Corey-Fuchs反应生成炔基;4)醛基可以和TosMIC反应生成噁唑环;5)醛基可以和胺发生还原胺化反应构建C-N键;6)醛基可以和劳森试剂制备硫羰基;7)醛基可以和NH2OH或者类似物生成乙腈;等等

因此,说醛基是重要的转化官能团,没有毛病的。

对于醛的纯化,小编认为大部分醛是稳定的,你按照正常后处理来没啥问题;对于某些不稳定的,你可以加入亚硫酸氢钠处理,产物以下图形式析出,以达到分离目的。

,醛的合成化学

既然醛具有这么广泛的应用,对于它的合成必然是十分重要的,小编给出常见的几种醛的合成方法

2.1 醇的氧化

氧化醇生成醛应该是小伙伴最常遇到的事情了,醇的氧化一般做的最多的是:1)Swern氧化反应,但是会生成二甲硫醚,味道有点大,Swern氧化反应有很多改进的人名反应,如Ley-Griffith oxidation,Pfitzner-Moffatt Oxidation等;2)Dess-Martin氧化反应,这个反应会生成乙酸,酸性环境;3)PCC/PDC氧化,但是PDC有时候会过氧化成酸;4)TEMPO氧化;5)麻生明氧化反应等。

2.2 还原反应制备醛

最常见的还原反应制备醛恐怕莫过于氰基用DIBAL-H在低温下还原,或者用Weinreb酰胺在锂铝氢或者DIBAL-H在低温下还原。

但是这2种还原有时候不太容易控制,十分过度还原生成醇。因此更多的时候还是2步走策略:酯基还原生成醇,醇再氧化生成醛。

知名杂志Angew也报道了羧酸一步反应生成醛:

2.3 双键氧化生成醛

双键的引入一般通过Suzuki或者Stille偶联构建,双键在OsO4/NaIO4作用下高效生产醛,十分实用。

不过双键氧化是少了1个碳的,如果不想少个碳,可以用硼烷还原双键再氧化生成醇,再氧化路线去制备醛(希望你能明白,不明白就私信)。

2.4 烷基卤氧化生成醛

苄基卤或者其他烷基卤在DMSO/NMO氧化下可以生成醛基,其实这是个人名反应:Kornblum氧化反应。以下2个化合物的合成说明这个反应还是很不错的。

2.5 Duff反应引入醛

Duff反应可以很方便地在酚的邻位引入醛基,具体机理可以百度咨询。

2.6 吡啶邻位甲基引入醛基

吡啶的N被氧化后生成N-O化合物,加入TFAA等酸酐可以实现O的迁移,再氧化可以方便在吡啶的邻位甲基上引入醛。

2.7 杂环邻位甲基引入醛

杂环邻位的甲基具有一定酸性,在SeO2作用下有可能转化成醛,如果不可以,通过引入DMF-DMA,再在NaIO4作用下氧化。

2.8 插羰反应引入醛

说实在的,这种反应用reaxy搜索是很多的,但是小编没怎么做过,做的最多的还是由芳基卤素在Pd作用下插羰生成酯基。

2.9 Vilsmeier-Haack反应引入醛

富电子芳环在POCl3/DMF作用下,很容易在相应位点生成醛基。


OK,小编能力有限,目前只想到了这些内容,欢迎补充不常见但是常用的醛的合成。


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