常用氧化劑——乙酰丙酮氧釩 VO(acac)?

乙酰丙酮氧釩 VO(acac)?
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【英文名稱】 Vanadyl Bis(acetylacetonate)?
【分子式】C??H?O?V?
【分子量】 265.18?
【CA登錄號(hào)】 3153-26-2?
【縮寫和別名】 VO(acac)?,雙(乙酰丙酮)氧釩。
【物理性質(zhì)】藍(lán)綠色晶體,mp 256-259 ℃,d 1.50 g/cm3。幾乎不溶于水,溶于甲醇、乙醇、醚、氯仿、丙酮、二氧六環(huán)、苯和吡啶。
【制備和商品】國(guó)際大型試劑公司有銷售。也可以五氧化二釩為原料,通過不同的還原反應(yīng)將其變?yōu)?4 價(jià)釩后與乙酰丙酮進(jìn)行配合制備。
【注意事項(xiàng)】須在干燥處避光儲(chǔ)存,最好在無水條件下使用。若反應(yīng)中使用的助氧化劑含有水,應(yīng)先對(duì)助氧化劑進(jìn)行干燥處理。

乙酰丙酮氧釩 [VO(acac)?] 自身不具備催化活性。但在助氧化劑的存在下,它在反應(yīng)體系中迅速由 4 價(jià)氧化成均相的 5 價(jià)釩化合物。5 價(jià)釩具有相應(yīng)的氧化性質(zhì),可以有效地氧化多種有機(jī)官能團(tuán)。因此, VO(acac)? 通常作為催化劑與其它助氧化劑一起使用,叔丁基過氧化氫(TBHP)為最常用的助氧化劑。
VO(acac)? 與 TBHP 結(jié)合使用,能有效地將烯丙基醇氧化成相應(yīng)的環(huán)氧丙醇。普通烯烴在該條件下也能發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng),但其反應(yīng)速度只有烯丙基醇的 1/100,因此,此反應(yīng)具有高度的區(qū)域選擇性,該反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高,已被廣泛地應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)天然產(chǎn)物的合成。

VO(acac)?/TBHP 對(duì)烯丙基醇的環(huán)氧化反應(yīng)具有相當(dāng)高的順反選擇性。在一定條件下,此選擇性與間氯過氧苯甲酸(m-CPBA)的環(huán)氧化反應(yīng)相反而形成互補(bǔ)。在 2-環(huán)辛烯-1-醇的環(huán)氧化反應(yīng)中,m-CPBA 主要給出反式產(chǎn)物,而 VO(acac)?/TBHP 主要得到順式產(chǎn)物。

在 VO(acac)?/TBHP 的氧化條件下,鄰烯基苯酚會(huì)選擇性地將烯烴雙鍵的 β-位氧化為酮。

VO(acac)? 與 TBHP 結(jié)合可以有效地將叔胺氧化成為 N-氧化物。在溫和的條件下將苯胺氧化為硝基苯,這也提供了另外一種苯胺的氧化方法。

使用 VO(acac)?/TBHP 或 VO(acac)?/H?O?,可以在溫和條件下高產(chǎn)率地將二烷基硫醚氧化成為相應(yīng)的亞砜。當(dāng)使用手性配體(L1)時(shí),VO(acac)?/H?O? 能將烷基芳基硫醚對(duì)映選擇性地氧化得到手性亞砜,條件溫和且產(chǎn)率高,但對(duì)映選擇性并不很好。而以 CHCl? 為溶劑,使用易得的手性配體(L2)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)拆分可以達(dá)到高產(chǎn)率和高選擇性的目的。

將 VO(acac)? 負(fù)載在多孔的氧化鈦上作為非均相催化劑與 TBHP 結(jié)合,可以選擇性地將苯硫醚系列化合物氧化成為亞砜。實(shí)驗(yàn)顯示:催化劑套用 5 次后的反應(yīng)收率沒有明顯的下降。

使用 O? 為 VO(acac)? 的助氧化劑,無疑使得反應(yīng)更為經(jīng)濟(jì)和綠色,擁有潛在的發(fā)展前景。其在合成 3-巰基吲哚和炔酮的反應(yīng)中得到了滿意的結(jié)果。

摘自:《現(xiàn)代有機(jī)合成試劑——氧化反應(yīng)試劑》,胡躍飛主編。
