常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

三氯氧釩 VOCl3

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常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

【英文名稱】 Vanadyl Trichloride

【分子式】 VOCl3

【分子量】173。29

【CAS號】 7727-18-6

【縮寫和別名】Vanadium Trichloride Oxide, Trichlorooxo Vanadium, VanadiumOxytrichloride,三氯氧化釩,三氯代氧化釩,三氯一氧化釩。

【物理性質】黃色透明液體,mp -77℃,bp 126~127℃,d 1。830g/cm3。溶於多種有機溶劑,例如:乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙醚、苯和氯苯。

【製備和商品】國內外化學試劑公司均有銷售。

【注意事項】吸溼性強,遇水會發生分解並放出氯化氫氣體。須在乾燥器中儲存,在通風櫥中操作和使用。

在有機合成中,三氯氧釩一個重要用途是用作酚類化合物的氧化偶聯試劑。它適用於分子間或分子內酚的氧化偶聯,例如:兩分子萘酚的分子間發生氧化偶聯合成二羥基二萘酚化合物。在苯溶劑中,三氯氧釩可將β-萘酚氧化成為2,2’-二羥基二萘酚,將α-萘酚氧化成為4,4‘-二羥基二萘酚。在同樣的反應條件下,2,6-二甲基酚得到38%的四甲基取代對二苯醌,而間甲基苯酚則發生多聚生成混合物。

常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

三氯氧釩促進的二酚化合物分子內氧化偶聯成環反應,其產率通常較單酚化合物的分子間氧化偶聯產率高。例如:在乙醚溶劑中使用化學計量的三氯氧釩,可使1,3-二(對羥基苯基)丙烷發生分子內關環生成76%酚基二烯酮類化合物,隨著碳鏈的增長和雜原子的介入,氧化偶聯收率降低。

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三氯氧釩促進的二酚化合物分子內關環反應可以代替酶催化劑完成對一些天然化合物的合成,例如: Isoboldine和Maritidine的合成,苄基取代的四氫異喹啉化合物發生分子內關環,以80%的高收率得到了生物鹼Isoboldine的銜生物,與其它的氧化偶聯試劑相比較,三氯氧釩體可以區域選擇性地實現酚羥基的鄰位-對位偶聯。

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三氯氧釩也可以催化酚醚化合物的分子內偶聯,但產率比相應的酚較低。

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三氯氧釩也可用於1,2-二苯乙烯類化合物的分子內偶聯。在試劑量的三氯氧釩作用下,使甲氧基取代的二苯乙烯分子內關環生成菲類化合物。其中給電子基團甲氧基和烯烴位置的吸電子基團對反應至關重要,以氰基或硝基代替吸電子基團酯醯基,同樣可以獲得90%以上的高收率。

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3-羥基羧酸化合物可以透過羥醛縮合產物獲得,在三氯氧釩的作用下脫羧即可生成三取代或四取代的烯烴化合物。氯苯是該反應的最佳溶劑,使用DMSO、THF、乙腈等溶劑會導致產率明顯下降。體系中加入質子海綿 [例如:1,8-二(二甲氨基)萘]可有效提高反應的收率。

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不同於β-羥基酸,α-氟代-β,β’-二羥基酸可以脫去一分子醛生成α-氟代-α,β-不飽和酸或酯,立體專一性地給出Z-式產物。但是,當反應底物中的β,β‘-位都為烷基取代基時則不能夠發生該反應。

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在化學計量的三氯氧釩作用下,1,4-二氫吡啶類化合物可以被芳構化成為吡啶衍生物。該反應在室溫下進行,得到幾乎定量的收率。4-位不同取代的芳香基均可獲得高收率(88%~95%),但4-位是飽和烷基時則主要生成脫烷基產物。

常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

在氧氣氛圍中,三氯氧釩可以催化硫醇或硫酚發生雙分子偶聯生成二硫醚化合物,收率在80%~100%之間。反應溶劑以非質子溶劑最佳,向體系中加入分子篩可明顯降低三氯氧釩的用量。

常用氧化劑——三氯氧釩(VOCl3)

在氧氣氛圍中,三氯氧釩可在室溫下將α-羥基酮氧化成為α-二酮。該反應選擇性高,幾乎無副產物生成,適用於芳基或烷基取代的α-羥基酮底物。同樣的反應條件也適合於α-羥基酯的氧化。

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三氯氧釩也可以催化頻哪醇的生成。使用三氯氧釩、氯矽烷和鋁組成的催化劑體系,可以使苯甲醛發生偶聯生成頻哪醇,反應具有很好的非對映選擇性,內消旋和外消旋的比例高達95:5。

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