Dess-Martin 氧化

Dess-Martin 氧化

重要性 机理 合成应用

重要性

[开创性文献1;综述2-8;改进与优化9-15]

自20世纪80年代初以来,高价碘试剂在有机合成中作为选择性、温和且环境友好的氧化剂逐渐崭露头角7。其中一类试剂包括五配位碘(V)的有机衍生物,被称为高价碘试剂16,17。最为人知的此类化合物是2-碘氧基苯甲酸(IBX)18和 Dess-Martin 高价碘试剂(DMP)1

IBX 自1893年起便已知晓,但由于其在大多数有机溶剂中的几乎完全不溶性,限制了其在有机合成中的广泛应用19。1983年,D.B. Dess 和 J.C. Martin 报道了通过 IBX 酰化制备 1,1,1-三(乙酰氧基)-1,1-二氢-1,2-苯碘氧杂环-3-(1H)-酮(DMP)19。这种新型高价碘试剂在有机溶剂中的溶解性远高于 IBX,自其发现以来,DMP 已成为将醇氧化为相应羰基化合物的首选试剂2

Dess-Martin氧化示意图

机理9,11,27,28

¹H-NMR 实验证明,DMP 能快速与 1 当量的醇(伯醇或仲醇)反应生成二乙酰氧基烷氧高价碘试剂,而在 2 当量的醇(或二醇)存在下发生双取代反应,生成乙酰氧基二烷氧高价碘试剂。接下来,醇的 α-氢被碱(乙酸根)移除,释放出羰基化合物和一分子碘烷。当醇过量时,由于乙酰氧基二烷氧高价碘试剂的特殊活性,氧化速度明显加快9。还发现添加水会加速 DMP 氧化反应11

Dess-Martin氧化机制

合成应用

1. Ustiloxin D 的合成:在全合成 ustiloxin D 的最后阶段,M.M. Joullié 和其团队需要在已经组装好的大环上引入酰胺侧链29。为此,大环伯醇用 Dess-Martin 高价碘试剂处理生成相应的醛,随后用亚氯酸钠处理生成羧酸。然后将羧酸与甘氨酸的苄酯偶联,在三步反应中以66%的收率完成侧链的引入。

Ustiloxin D 合成

2. CP 分子的 γ-羟基内酯部分:Nicolaou 实验室开发了一种新型一锅 Dess-Martin 氧化,用于构建 CP 分子中的 γ-羟基内酯部分30。双环1,4-二醇在二氯甲烷中用10当量的 DMP 处理16小时,促使串联反应。随后通过 TEMPO 氧化得到目标 γ-羟基内酯。

CP 分子的 γ-羟基内酯

3. (+)-Spongistatin 2 的合成:A.B. Smith 等人使用 Dess-Martin 氧化处理敏感的伯烯丙醇官能团,随后用 Wittig 试剂处理,得到目标 1,3-二烯基侧链31

Spongistatin 2 的合成