使用 TEMPO/NaOCl 连续流动氧化醇以选择性和可规模化合成醛

氧化反应仍然是化学家重要合成转化过程中的主要内容。 因此，特别令人感兴趣的是使用容易负担得起且无毒的氧化剂的氧化，这些氧化剂通常伴随着简单而强大的催化剂。 在此类催化氧化过程中，TEMPO（2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl）在将醇选择性氧化为醛和酮的工业和学术应用中广受欢迎。 Stah及其同事最近的研究展示了这种方法在使用氧气作为化学计量氧化剂的铜催化氧化中的价值。工业中经常采用的相关系统将 TEMPO 与漂白剂 (NaOCl) 和溴化钠作为助催化剂结合使用，或其他变体包括使用4-hydroxy-TEMPO。

连续流处理已在最近的许多应用中得到利用，以使氧化反应安全，无论反应规模如何。这是由于小型化装置中的传热得到改善，有利于这些放热过程中的热量消散。 连续流工艺相对于批处理的其他优势，例如更好的传质、固有的可扩展性、反应伸缩以及集成分析和反应猝灭，经常被引用，这也是连续流工艺如此受欢迎的原因。近年来报道了许多使用流处理的氧化转化，包括将漂白剂与催化 TBAB（四丁基溴化铵）结合使用，在 Nef 氧化中使用高锰酸钾，需氧使用过渡金属催化剂的氧化，生物催化氧化，电化学氧化，以及利用原位产生有害氧化剂如臭氧的多个示例，过甲酸等。

我们着手使用 TEMPO 与漂白剂作为良性且经济实惠的氧化剂组合，建立醇类的连续流动氧化方案。 我们希望开发一种以高通量和易于产品分离为特征的无金属工艺，这推动了我们的发展。 此外，我们希望实现一种稳健的过程，该过程可以选择性地从伯醇生成醛，同时耐受各种附加功能，包括药物及其构建模块中常见的各种杂环基序。

底物3-苯丙醇(3-phenylpropanol) 反应优化的一般设置

流动氧化中伯醇和仲醇的范围

通过流动中的关键氧化步骤合成马拉维若Maraviroc

研究人员已经开发出一种稳健的连续流动工艺，用于多种伯醇和仲醇的选择性氧化。 该过程使用催化量的TEMPO以及 NaBr/NaOCl 作为简单且经济高效的氧化剂系统。 在整个研究中，对停留时间、反应器类型和温度等关键参数进行了评估，以获得有效的反应条件，从而在较短的停留时间内以高化学产率生产各种醛和酮。 一项探索性研究还展示了将基于流动的氧化与连续萃取分离相结合的可行性，方法是将环丁酮转化为其亚硫酸氢盐加合物，从而允许与剩余起始材料和其他产品进行相分离。 此外，通过使用相同的流程设置进行多克规模的反应来试验工艺的适用性和可扩展性。 这样可以连续氧化50克苯丙氨酸（Phenprobamate），并放大三氟甲基化恶唑结构单元和 HIV 药物马拉维若（maraviroc）的前体。

Continuous Flow Oxidation of Alcohols Using TEMPO/NaOCl for the Selective and Scalable Synthesis of Aldehydes

https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00237