第三节 炔烃氧化生成酮

二取代炔烃用稀的中性高锰酸钾水溶液在较低温度下,可以被氧化生成1,2-二酮。例如:

若温度较高,或在碱性条件下,则炔烃被氧化断裂生成羧酸或二氧化碳。这个反应常用于测定炔烃分子中三键的位置。

在有机溶剂例如二氯甲烷中,分子量较大的炔烃可以被高锰酸钾氧化为邻二酮类化合物,而三键没有完全断裂。例如:

二吡啶高锰酸银可以高收率的将二取代炔氧化为1,2-二羰基化合物。例如癫痫病治疗药苯妥英钠(Phenytoinum Natricum)中间体二苯基乙二酮 (3) 的合成:

Wei Ren等报道,炔烃化合物也可以发生Wacker氧化反应生成邻二酮类化合物。使用0.05摩尔分数的溴化钯作催化剂,0.1摩尔分数的溴化铜作助催化剂,氧气作最终氧化剂,1,4-二氧六环和水作为反应体系,于60℃反应,可以得到较高收率的1,2-二酮类化合物[Wei Ren, Yuanzhi Xia, et al.Org Lett, 2009,11(8):1841]。

使用PdCl2-DMSO或I2-DMSO也可以将炔氧化为1,2-二羰基化合物。

二苯基乙二酮(Benzil, Dibenzol),C14H10O2,210.23。黄色棱形结晶。mp 95~96℃,bp 346~348℃(分解),188℃/1.6kPa。溶于乙醇、乙醚、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂,不溶于水。

制法

方法1 Ki-Whan Chi, N S Yusubov, V D Filimonov.Synth Commun, 1994, 24 (15): 2119.

于安有磁力搅拌、回流冷凝器 (安氯化钙干燥管) 的反应瓶中,加入二苯乙炔 (2) 178mg (1mmol),干燥的DMSO 10mL,氯化钯18mg (0.1mmol)。慢慢加热至140℃搅拌反应4h。冷后加入30mL水稀释,乙醚提取3次,每次30mL。合并有机层,依次水洗、饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥。蒸出溶剂,过硅胶柱纯化 (苯∶己烷为1∶1),得化合物 (1) 205mg,收率98%。mp 94~95℃。

方法2 Yusybov M S, Filimonov V D.Synthesis, 1991,131.

于安有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应瓶中,加入二苯基乙炔 (2) 0.18g (1mmol),碘0.25g (1mmol),DMSO 8mL,于155℃搅拌反应10h。冷后倒入1%的硫代硫酸钠溶液20mL中,过滤生成的黄色结晶,水洗,干燥,得化合物 (1) 0.18g,收率85%,mp 93~94℃ (文献值94~95℃)。

钌类催化剂也可也催化氧化炔烃生成邻二羰基化合物。

在四氰基乙烯或甲基叔丁基酮存在下,炔类化合物也可以被臭氧氧化为邻二羰基化合物。例如。

炔烃的硼氢化-氧化可以生成酮。

炔烃化合物在酸性条件下同NaBrO3和NaHSO3作用,生成αα-二溴酮,而与H5IO6和NaHSO3反应则只生成酮[Haruyoshi masuda, et al.J Org Chem,1994, 59(19):5550]。

反应过程大致如下:

当X = I 时,中间体B更容易转化为C,所以,用高碘酸和亚硫酸氢钠时,生成的产物为酮。

甲酸可以将炔氧化为酮。该反应可以被有机铑配合物催化,也可以不用催化剂而直接加热来进行。例如 (Menashe N, Reshf D, Shvo Y.J Org Chem.1991,56:2912):