26299-14-9/氯鉻酸吡啶PCC的應用

【背景及概述】^[1][2][3]

氯鉻酸吡啶，分子式C₅H₄N·HCrO₃Cl，簡稱PCC，即Pyridinium chlorochromate的縮寫，中文別名沙瑞特(Sarrett)試劑。PCC首先是E.J.Corey 于1975 年進行開發性研究之后發現的一種新的選擇性氧化劑。主要用于醇類氧化成醛/酮，碳水化合物中局部經基選擇性氧化， 硼烷、肟（脫肟反應）氧化成羧基化合物，烯基叔醇直接氧化成不飽和醛；還可以使烯醇直接氧化成酯或內酯等等。PCC 與其它常用的含鉻氧化劑如jons試劑、Colljn試劑等比較，它具有氧化能力較強，選擇性好，氧化過程中底物分子的烯鍵不受影響等特點，而且操作簡便。另外，由子P CC 的酸性較弱，因此那些對酸不穩定的基團在氧化時仍可得以保存。PCC是一種溫和的氧化劑，橙黃色晶體。用來把醇有限度地氧化為醛，使用PCC的缺點為反應時間太過冗長和PCC具有毒性。該試劑本身呈弱酸性，所以常跟緩沖劑比如乙酸鈉配合使用。如果吸入PCC，請將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫；如果眼晴接觸，應分開眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應立即就醫。

【合成】

通常用三氧化鉻與鹽酸反應生成氯鉻酸，隨后于0 ℃加入吡啶即得到桔黃色穩定的氯鉻酸吡啶固體：

具體反應步驟：在攪拌下將三氧化鉻（100克，1摩爾）迅速地加到6 N 的鹽酸（184 毫升，1.1摩爾中，經5分鐘后，待均勻的溶液被冷卻到0℃ 時，將吡啶（79.1克，1摩爾）在10多分鐘內小心地加入。溶液重新冷卻到0℃，得桔黃色固體， 把固體收集到燒結玻璃漏斗上過濾，真空干燥1 小時，收率250.5克，54% 。

【應用】^[3][4]

將PCC吸附于氧化鋁上，或將PCC陰離子支載于聚合物骨架上，制成聚乙烯基氯鉻酸吡啶 (PVPCC ) ，在合成中使用十分方便。反應過程中消耗的樹脂可以定量地回收，再生后重新使用。因此PCC在有機合成特別在精細有機合成中， 是一種很有價值的選擇性氧化劑。PCC是一種溫和的氧化劑，用來把醇有限度地氧化為醛。應用舉例如下：

1. 鏈狀炔醛：如6-庚炔醛是構建長鏈化合物的有用中間體，在藥物合成中具有重要的應用價值。一般情況下，采用羧酸在適當的還原劑作用下可以制備炔醛化合物，不影響碳碳三鍵，但產率不高；若采用二甲亞砜、草酰氯氧化，雖可以獲得較高的產率，但是需要在-78℃低溫下進行，反應條件苛刻。沙瑞特試劑（Sarrett），即PCC可以在室溫下將醇氧化為醛，不影響不飽和鍵，便于工業化生產，可以首先在乙二胺中、氫化鈉作用下進行3-庚炔-1-醇的重排反應，得到6-庚炔-1-醇，然后，采用沙瑞特試劑進行常溫氧化，結束后將反應液通過一段硅膠柱純化，得到6-庚炔-1-醛，產率為93.2%。該方法制備6-庚炔-1-醛比較簡便易行，適合放大生產，反應過程如下：

2. 合成10?HDA，包括有以下步驟：

1）以甲苯為溶劑，由1，8?辛二醇和氫溴酸，在催化劑的作用下得到8?溴?1?辛醇；其中1，8?辛二醇和氫溴酸的摩爾比為1：1?1：1.6；

2）將步驟1）所得8?溴?1?辛醇在二氯甲烷中用氯鉻酸吡啶(PCC)氧化為8?溴辛醛；其中8?溴?1?辛醇和氯鉻酸吡啶的摩爾比為1：1.1?1：1.6；

3）將步驟2）所得8?溴辛醛與磷葉立德試劑（磷酰基乙酸三乙酯）反應得到(2E)?10?溴?2?癸烯酸；其中8?溴辛醛和磷葉立德試劑的摩爾比為1：1?1：1.6；所得(2E)?10?溴?2?癸烯酸在堿性條件下水解后再酸化得到(2E)?10?羥基?2?癸烯酸(10?HDA)。

【主要參考資料】

[1] 宋洋; 張立軍. 利用沙瑞特試劑合成 6-庚炔醛. 合成化學, 2010, 18.B09: 142-142.

[2] 肖艷華.10-HDA的合成工藝. CN201210033170.0，申請日2012-02-15

[3] 鐘琦; 邵建國. 一種新的選擇性氧化劑——氯鉻酸吡啶.揚州大學學報 (自然科學版), 1986, 1: 012.

[4] 氯鉻酸吡啶-有機合成中一種通用氧化劑.揚州大學學報 (自然科學版), 1984.