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【背景及概述】[1][2][3]
碳碳和碳雜鍵的形成反應在有機合成中是很重要的一類反應。對于構建碳碳和碳雜鍵的方法，其中比較常用的是通過功能化的底物在過渡金屬的催化下進行偶聯反應， 比如Heck，Suzuki，Negishi 等偶聯反應。這些反應中，底物要預先進行功能基化反應，原子利用率低下，隨著“綠色化學”和“原子經濟性”概念的提出，直接對非功能基化的底物通過碳氫氧化的形式來構建碳碳和碳雜鍵的偶聯反應引起了化學工作者極大的興趣并取得了巨大的成果。在這些碳氫氧化反應中， 一般是以一些貴重的過渡金屬為催化劑，比如鈀，主要是對sp2-碳氫鍵進行活化，利用鈀和底物在反應過程中形成五元或者六元鈀環結構。以廉價的銅鹽或者鐵鹽為催化劑，在氧化劑如過氧化叔丁醇、過氧化叔丁醚，苯醌類化合物等存在下，研究了一系列與氮、氧等雜原子相連的sp3 碳氫鍵的氧化偶聯反應，這類化合物在碳氫氧化反應中研究比較多，主要的原因是一些含有生物活性的化合物多數含有雜原子，另外可能是這些雜原子不僅可以活化相連的sp3 C-H 鍵， 而且還可以穩定形成的中間體2，3-二氯-5，6-二氰苯醌（DDQ）是很好的脫氫氧化劑，過去在二氫苯衍生物的芳香化、甾酮的α，β-位脫氫等反應中的研究比較多。
2，3-二氯-5，6-二氰基苯醌(DDQ) 是一種強氧化試劑，廣泛應用于化合物的脫氫，尤其對甾體化合物，具有很好的選擇性，是目前甾體工業中不可缺少的氧化試劑。隨著研究的深入，逐漸發現DDQ 在許多有機反應中顯示了很好的應用前景。例如，醇的選擇性氧化、芳環芐基位氧化、碳碳鍵形成、碳雜鍵形成、環合反應以及保護和脫保護等。
【理化性質】[1]
DDQ 是一種亮黃色固體，熔點213～215℃，易溶于乙酸乙酯和四氫呋喃，在二氯甲烷、苯、二氧六環和乙酸中有適中的溶解度。它不溶于水，但在水存在下分解釋放出氫氰酸，因此需在干燥狀態下保存。
【應用】[1]
DDQ 在有機反應中的應用越來越廣泛，應用的領域也越來越多。新應用領域的開發，尤其是氧化偶聯環合反應是DDQ 在有機反應應用研究中的主要發展趨勢。
1. 碳-碳鍵脫氫形成雙鍵
DDQ 主要用于芳香化合物、雜環化合物、甾族化合物、醇和酚等脫氫成雙鍵，其機理是被脫氫物的一個負氫離子轉移到DDQ 上，然后質子迅速轉移到氫醌負離子上，得到脫氫產物和氫醌。該反應能進行，取決于被脫氫物轉移掉一個負氫離子后所形成的碳正離子過渡態的穩定性，對含烯烴或芳烴的應物此反應容易進行。在褪黑素萘衍生物的合成中，用DDQ 在二氯甲烷中室溫反應，以90 %的產率得到中間體：
在Bauerine C 的全合成的最后一步，用DDQ 脫氫高產率地得到目標產物：
在甲苯中，室溫用DDQ 脫氫合成了吡咯并［3，4-b］吲哚：
DDQ 也是一個很好的芳構化試劑。對于具有季碳原子的碳環化合物，用DDQ 脫氫芳構化時，可使取代基發生移位，而不失去碳原子。在合spinochalcone B 中，用DDQ 在二氧六環中回流芳構化環己酮得到spinochalcone B 中間體：
2.芐基位和烯丙位的氧化
一般飽和醇對DDQ 是相對穩定的，但處于芐基位和烯丙位的羥基可以被DDQ 氧化；還有些位阻大的仲醇在回流、延長反應時間和共氧化劑的存在下也可以被氧化成酮，該過程可能是立體張力的釋放。處于芐基和烯丙基位的其他基團也可以被DDQ 氧化。用DDQ /PbO2體系把富電子的二苯甲醇氧化為二苯甲酮：
DDQ 在一定條件下能把芐基的C-H 氧化成羰基。這可能是通過把芐基位先脫氫形成碳正離子，然后羥基或乙酰氧基負離子進攻碳正離子，再進一步氧化而得到羰基化合物的歷程來完成的。以四氫呋喃/水(9∶1) 為溶劑，在0℃用DDQ 氧化芐基亞甲基成羰基：
3.氧化偶聯環合
當苯酚或烯醇化的酮不能經歷α，β-脫氫時，DDQ 就催化其發生環Sinaiticin 時，用DDQ 在干燥的二氧六環中形成吡喃酮環得到其中間體：
異噁唑是重要的雜環化合物，常見的一種合成方法是用碘/碘化鉀、NBS 等氧化α，β-不飽和肟。在溫和的條件下，用DDQ 氧化α，β-不飽和肟的查耳酮得到3，5-二取代的異噁唑，為制備3，5-二取代的異噁唑提供了簡便的方法：
4.保護和脫保護
DDQ 還是一個強有力的選擇性好的保護和脫保護催化劑。DDQ 在二氯甲烷體系中可溫和、高效地保護糖羥基而催化2，3-二甲氧基丙烷(DMP) 生成異丙叉基縮醛：
5.DDQ 參與的其他反應
DDQ 能取代一些路易斯酸在溫和的條件下形成C-N 鍵，為那些對酸敏感的化合物提供了一個可供選擇的催化劑。在乙腈中，室溫下用DDQ 催化醛和N，N’-二苯基乙二胺生成2-取代的1，3-二苯基咪唑烷類化合物：
亞胺鹽具有高的反應活性，因此化學家們致力于尋找簡便的合成方法。用DDQ氧化氨基烯酮硅縮醛可以容易地制備亞胺鹽，然后親核試劑加成到亞胺部分，高產率地得到氨基酯：
【主要參考資料】
[1] 申利群, 雷福厚, 黃素玉. 2, 3-二氯-5, 6-二氰基苯醌在有機反應中的應用進展[J]. 化學通報, 2011, 74(6): 497-507.
[2] 由業誠, 余加佑. DDQ 在 β—咔啉生物堿合成中的應用[J]. 合成化學, 2000, 8(1): 83-86.
[3] 袁堃, 葉欣藝, 程冬萍, 等. DDQ 在雙分子氧化偶聯反應中的應用[J]. 浙江化工, 2014, 45(8): 21-28.