專利名稱：安全性提高的選擇性氧化方法
背景技術(shù)：
已知高價(jià)碘(V)化合物是用于伯醇和仲醇向其對應(yīng)的醛和酮轉(zhuǎn)化的氧化劑，例如De Munari，S.等人，Journal of Organic Chemistry，1996，61，9272-9279頁。Dess-Martin全碘烷(DMP)，1，1，1-三乙酰氧基-1，1-二氫-1，2-苯并三氧碘醇(benziodoxol)-3(1H)-酮，在溫和的反應(yīng)條件(室溫，微酸或中性pH)下經(jīng)常被選擇用作氧化伯醇和仲醇的試劑，該試劑特別適用于含有敏感官能團(tuán)的底物。但是，DMP密封條件下加熱會(huì)產(chǎn)生劇烈的爆炸(Chemical & Engineering News，7月16日，1990，第3頁)。DMP危險(xiǎn)的爆炸性能限制了其在工業(yè)規(guī)模上的應(yīng)用。
所要解決的一個(gè)問題是提供將伯醇或仲醇向?qū)?yīng)的醛或酮轉(zhuǎn)化的選擇性和安全的氧化方法。
所要解決的另一個(gè)問題是提供可獲得高成品收率的氧化方法。
所要解決的另一個(gè)問題是提供用于本發(fā)明方法的組合物。
本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)是氧化劑可就地使用，因此不需要另外的分離或離析步驟。
本發(fā)明的上述以及其它目的和特點(diǎn)將在下文詳細(xì)的描述中變得更加明顯。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種安全有效的由伯醇或仲醇到對應(yīng)的醛或酮的選擇性氧化方法，該方法包括所述醇與含有通式(RCO)2O的酸酐和通式I三烷?；馔榛衔锏娜芤悍磻?yīng) 其中R是C2-C4烷基。優(yōu)選地，R是乙基或正丙基。
本發(fā)明還提供了用于本發(fā)明方法的組合物，該組合物包含優(yōu)選溶解于適合的溶劑例如芳烴如甲苯中的通式(RCO)2O的酸酐和通式I的三烷?；馔榛衔锏幕旌衔铩?br> 發(fā)明詳述Dess-Martin全碘烷(DMP)，1，1，1-三乙酰氧基-1，1-二氫-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮，是有機(jī)碘化合物，方便高效地用于將伯醇氧化為醛，將仲醇氧化為酮(Journal of Organic Chemistry，1983，48，4155-4156)。盡管使用DMP避免了使用其它氧化醇的方法所遇到的一些常見困難，例如反應(yīng)時(shí)間長，后處理步驟困難或者需要使用大量過量的氧化劑，但是DMP密封條件下加熱劇烈爆炸的性能限制了其在商業(yè)上工業(yè)規(guī)模的使用。
令人驚奇地，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在溫和的反應(yīng)條件下，通式I三烷?；馔榛衔锏乃狒芤嚎捎糜诓蓟蛑俅枷?qū)?yīng)的醛或酮的選擇性氧化，并且具有高的成品收率，沒有DMP危險(xiǎn)的化學(xué)性能(加熱/振蕩敏感性)。
雖然本發(fā)明方法適用于任一伯醇或仲醇的氧化，但是它特別適合于含有敏感官能團(tuán)的底物。例如，大環(huán)內(nèi)酯化合物，如5-{[(對硝基苯基)羰基]氧基}F28249α(5-pnb-F28249α)，可在工業(yè)規(guī)模上通過本發(fā)明方法氧化為其對應(yīng)的酮，并具有顯著提高的成品收率。在5-pnb-F28249α的情況下，23-酮產(chǎn)物然后可轉(zhuǎn)化為有效的殺體內(nèi)外寄生蟲劑，莫西菌素。該方法描述在US4,988,824中。本方法的氧化步驟如流程圖I所示。
流程圖I
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，含有通式(RCO)2O的酸酐和相對于酸酐約2摩爾％至15摩爾％，優(yōu)選約4摩爾％至6摩爾％，更優(yōu)選約5摩爾％的通式I三烷?；馔榛衔锏娜芤海芜x的存在有溶劑室溫下與伯醇或仲醇混合直到氧化完成。本發(fā)明方法的反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)醇的立體化學(xué)特性、醇的濃度等而改變，通常，一個(gè)小時(shí)或更少的反應(yīng)時(shí)間就足以完成氧化過程。為了得到最佳的成品收率，本發(fā)明方法使用相對于醇至少1.0，優(yōu)選約1.0-1.5當(dāng)量的通式I化合物。
在本發(fā)明非常優(yōu)選的實(shí)施方案中，酸酐和三烷?；馔槿芙庥诩妆街校M管也可使用其它適合的溶劑，特別是其它的芳烴，優(yōu)選含有6-12個(gè)碳原子芳烴。如果溶劑可溶解酸酐和三烷?；馔榛衔?，并且不會(huì)產(chǎn)生不利的影響或阻礙氧化反應(yīng)，那么該溶劑也是適合的。本領(lǐng)域技術(shù)人員不用過度的實(shí)驗(yàn)就能輕易的確定適合的溶劑。
酸酐和三烷?；馔榛衔镏械腞基為乙基或正丙基是非常優(yōu)選的。
通式I的1，1，1-三烷?；馔榭捎?-羥基-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)酮-1-氧化物(通式II)根據(jù)下面的反應(yīng)來制備，其中PTSA代表對甲苯磺酸 通式I的化合物不需要分離就可用于氧化酸酐溶液中的醇。這就避免了分離化合物的額外的工作和費(fèi)用，以及對化合物固體狀態(tài)不穩(wěn)定性的許多顧慮。
為了便于進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面所提供的實(shí)施例主要是對本發(fā)明進(jìn)行更為具體詳細(xì)的闡述。本發(fā)明不限制于權(quán)利要求書中所定義的內(nèi)容。
除非有其它的說明，所有的份是指重量份。術(shù)語HPLC和HNMR分別指高效液相色譜法和質(zhì)子核磁共振。
實(shí)施例11，1，1-三丙酰氧基-1，1-二氫-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮的制備 攪拌的1-羥基-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮-1-氧化物(9.33g，0.033mol)、丙酸酐(51.3g，0.396mol)和對甲苯磺酸(0.045g)混合物氮?dú)庀?0℃加熱5小時(shí)，冷卻至室溫并真空濃縮。所得的殘余物用乙醚洗滌，風(fēng)干得到題列產(chǎn)物，白色固體，13.84g，通過HNMR分析進(jìn)行鑒定。
實(shí)施例21，1，1-三正丁酰氧基-1，1-二氫-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮的制備 攪拌的1-羥基-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮-1-氧化物(9.33g，0.033mol)、丁酸酐(62.65g，0.396mol)和對甲苯磺酸(0.045g)混合物氮?dú)庀?0℃加熱5小時(shí)，并冷卻至室溫。所得題列產(chǎn)物的丁酸酐溶液如實(shí)施例3所述進(jìn)行使用。
實(shí)施例3伯醇或仲醇向?qū)?yīng)的醛或酮的選擇性氧化
醇，例如環(huán)己醇(14.3mmol)或5-{[(對硝基苯基)羰基]氧基}F28249α(13.1mmol)，和如實(shí)施例2所描述的1，1，1-三烷酰基氧基-1，1-二氫-1，2-苯并三氧碘醇-3(1H)-酮(15.7mmol)的酸酐溶液混合物在氮?dú)馐覝叵逻M(jìn)行攪拌。反應(yīng)進(jìn)程由HPLC監(jiān)控。當(dāng)轉(zhuǎn)化完成時(shí)，反應(yīng)用NaHCO3/Na2S2O3水溶液停止，攪拌10分鐘。兩相分離，過濾有機(jī)相，產(chǎn)物通過HPLC鑒定。方法條件和成品收率如表I所示。
表I (I)的 時(shí)間％醇R當(dāng)量h收率環(huán)己醇 C2H51.1 0.5 95環(huán)己醇 C3H71.1 0.5 95正辛醇 C2H51.1 0.5 97正辛醇 C3H71.1 0.5 97環(huán)辛醇 C2H51.1 0.5 100環(huán)辛醇 C3H71.1 0.5 100苯甲醇 C2H51.1 0.5 94苯甲醇 C3H71.1 0.5 942，5-二甲氧基C2H51.1 0.3 96苯甲醇2，5-二甲氧基C3H71.1 0.3 96苯甲醇表I(續(xù)) (I)的 時(shí)間 ％醇R當(dāng)量h收率3，4，5-三甲氧基 C2H51.1 0.3 95苯甲醇3，4，5-三甲氧基 C2H51.1 0.3 95苯甲醇5-{[(對硝基苯基) C2H51.2 0.5 80羰基]氧基}-F28249α5-{[(對硝基苯基) C3H71.2 0.5 88羰基]氧基}-F28249α
權(quán)利要求
1.由伯醇或仲醇向?qū)?yīng)的醛或酮的選擇性氧化方法，該方法包括所述醇與含有通式(RCO)2O的酸酐和通式I的三烷?；馔榛衔锏娜芤悍磻?yīng) 其中R是C2-C4烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R是乙基或正丙基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述的醇是5-{[(對硝基苯基)羰基]氧基}F28249α，氧化產(chǎn)生了所述醇的23-酮衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括23-酮衍生物向莫西菌素的轉(zhuǎn)化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述的醇選自環(huán)己醇；正辛醇；環(huán)辛醇；苯甲醇；2，5-二甲氧基苯甲醇；和3，4，5-三甲氧基苯甲醇。
6.一種組合物，包含通式(RCO)2O的酸酐和通式I的三烷?；馔榛衔?其中R是C2-C4烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，還包含溶劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的組合物，其中R是乙基或正丙基。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一的組合物，其中通式I的化合物以相對于酸酐約2摩爾％至15摩爾％的量存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一的組合物，其中通式I的化合物以相對于酸酐約4摩爾％至6摩爾％的量存在。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中所述的溶劑是甲苯。
12.由伯醇或仲醇向?qū)?yīng)的醛或酮的選擇性氧化方法，該方法包括所述的醇與含有溶解于適合的溶劑中的通式(RCO)2O酸酐和通式I三烷?；馔榛衔锏娜芤悍磻?yīng) 其中R是C2-C4烷基。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中通式I化合物以相對于酸酐約2摩爾％至15摩爾％的量存在。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中通式I化合物以相對于酸酐約4摩爾％至6摩爾％的量存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一的方法，其中的溶劑是甲苯。
全文摘要
將伯醇或仲醇氧化為對應(yīng)的醛或酮的安全有效的方法，由所述的醇與1，1，1－三(C2－C4烷?；趸?－1，1－二氫－1，2－苯并三氧碘醇－3(1H)－酮的酸酐溶液反應(yīng)，和用于本方法的組合物。
文檔編號C07D347/00GK1649814SQ03809440
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月29日
發(fā)明者U·基亞基奧, A·雷西茨菲納, G·米拉利亞, M·馬納諾, P·迪雷蒙多 申請人:惠氏公司