上海
有机合成日常之
Malaprade邻二醇氧化裂解反应
图 1
利用用高碘酸或高碘酸钠，将1,2-二醇氧化断裂得到相应的醛酮的反应，被称为Malaprade邻二醇氧化裂解反应[Malaprade, L. Bull. Soc. Chim. France1928, 43, 683.; Compt. Rend. 1928, 186, 382]。由于溶解性的原因，我们通常用H2O作为溶剂（若反应本身较干净，后处理仅通过萃取就能得到纯度较好的产物），若底物溶解较差，我们可以另外加入甲醇、乙醇、乙酸等促进底物溶解。
当然，这个反应除了可以裂解邻二醇，也可以裂解α-羟基羰基化合物，1,2-二羰基化合物，α-氨基醇，在上述底物中羟基侧片段转化为醛，羰基侧片段转化为羧酸，氨基侧片段转化为醛和氨。
我们接下来看看这个反应的机理如何。
反应机理
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图 2
机理还是比较容易理解的。
邻二醇分子中的两个羟基会作为亲核位点，依次进攻高碘酸分子中带正电荷的碘原子，从而生成稳定的五元环状高碘酸酯中间体。
这个中间体的形成要求两个羟基与碘原子构成平面五元环结构，其中顺式邻二醇可快速完成环化，反应活性强，而反式邻二醇则需要在构象翻转的条件下实现环化，若分子构象受限、难以形成稳定的五元环，则反应速率显著降低，甚至无法发生。
上述五元环状中间体在酸性或中性条件下发生协同裂解，最终转化为相应的醛或酮产物。
实验与总结
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图 3
之所以想聊 Malaprade 邻二醇氧化裂解反应，是因为图 3 这个反应，近两年在我们组几乎成了 “常客”。这个反应是我根据手里分子的需求做的，所以印象比较深。产物 B 倒是能买到，最初也省得麻烦就直接买了，但它不稳定，容易变质，我换了好几个厂家采购，回来做HNMR鉴定都不干净。没办法，只能自己动手合成，刚好就用到了这个反应（是有文献记载的）。
它的优势特别明显：反应速度快，后处理也简单，只需要过滤后萃取浓缩就能拿到产物。至于为啥组里这么频繁用它，核心就是它能很好的在 N 原子上引入 N-Boc-乙胺。
图 4
当然，引入 N-Boc-乙胺的常规思路是采用 N-Boc-溴乙胺（图 5）作为烷基化试剂，通过亲核取代反应实现。
图 5
但该试剂存在两处短板：其一，N-Boc-溴乙胺本身稳定性较差，纯品是白色固体，可只要没密封好，放久了会变成油状物，反应效果直接打折扣；其次是反应过程中易发生双取代，导致收率偏低（仅通过控制1 eq试剂投量无法有效避免该副反应）。
因此，我们更倾向于采用简便的还原胺化策略（如图 4 所示），在氨基上引入 N-Boc-乙胺（这也就是为什么图3的Malaprade邻二醇氧化裂解反应我们经常使用）。如果我们因特殊需求必须使用 N-Boc-溴乙胺，个人建议采用两相反应体系并加入相转移催化剂，该方案经本人实践验证，可获得较为理想的收率。
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