【原】铜催化醇的氧化—有机反应机理系列58

化学计量氧化剂氧化存在的主要问题包括：

（1）    氧化剂消耗大，原子经济性差、成本高。

（2）    产生大量副产物，对环境危害大。

（3）    有的氧化剂本身具有易燃、易爆、高毒等缺点，大大提高了氧化工艺的危险性。

利用廉价易得且安全的分子氧（空气或者氧气）代替其他化学氧化剂可以有效减少氧化反应中的三废、降低成本。但分子氧的氧化能力较弱，一般需要加入一定量的催化剂进行活化。

1974年Cella偶然发现TEMPO可将醇氧化为醛酮。1974年Cella偶然发现TEMPO可将醇氧化为醛酮。

mCPBA不具备将羟基氧化成酮的活性，酮是如何生成的?

mCPBA可以首先将NH氧化成稳定的氮氧自由基（N-O^.），其可以作为催化剂活化mCPBA实现醇的氧化。

1975年M. F. Semmelhack提出了TEMPO催化氧化醇制备酮（或醛）或醛的方法。

1984年M. F. Semmelhack提出CuCl-TEMPO催化分子氧氧化醇的方法，CuCl可以与TEMPO形成高活性的单电子转移试剂，提高了活化分子氧的能力。

1996年，Marko 等在 Science上报道了 CuCl/Phen/DBADH₂/K₂CO₃体系，能在温和条件下将伯醇、仲醇、烯丙醇和苄醇氧化成相应的醛、酮，收率高。（Phen：1,10-菲咯啉，DBADH₂：肼二甲酸二叔丁酯）其反应机理如下：

在反应过程中铜催化剂首先与DBADH₂形成活性催化中心，其可以有效活化分子氧，其中Cu主要起到了单电子转移试剂的作用，而DBADH₂则可以活化Cu位点，促进醇脱氢。

参考文献：

Marko I. E.; Giles P. R.; Tsukazaki M.;Brown S. M.; Urch C. J., Copper-catalyzed oxidation of alcohols to aldehydesand ketones: An efficient, aerobic alternative. Science 1996, 274(5295): 2044-2046