氧化反應(yīng)仍然是化學家重要合成轉(zhuǎn)化過程中的主要內(nèi)容。 因此，特別令人感興趣的是使用容易負擔得起且無毒的氧化劑的氧化，這些氧化劑通常伴隨著簡單而強大的催化劑。 在此類催化氧化過程中，TEMPO（2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl）在將醇選擇性氧化為醛和酮的工業(yè)和學術(shù)應(yīng)用中廣受歡迎。 Stah及其同事最近的研究展示了這種方法在使用氧氣作為化學計量氧化劑的銅催化氧化中的價值。工業(yè)中經(jīng)常采用的相關(guān)系統(tǒng)將 TEMPO 與漂白劑 (NaOCl) 和溴化鈉作為助催化劑結(jié)合使用，或其他變體包括使用4-hydroxy-TEMPO。

連續(xù)流處理已在最近的許多應(yīng)用中得到利用，以使氧化反應(yīng)安全，無論反應(yīng)規(guī)模如何。這是由于小型化裝置中的傳熱得到改善，有利于這些放熱過程中的熱量消散。 連續(xù)流工藝相對于批處理的其他優(yōu)勢，例如更好的傳質(zhì)、固有的可擴展性、反應(yīng)伸縮以及集成分析和反應(yīng)猝滅，經(jīng)常被引用，這也是連續(xù)流工藝如此受歡迎的原因。近年來報道了許多使用流處理的氧化轉(zhuǎn)化，包括將漂白劑與催化 TBAB（四丁基溴化銨）結(jié)合使用，在 Nef 氧化中使用高錳酸鉀，需氧使用過渡金屬催化劑的氧化，生物催化氧化，電化學氧化，以及利用原位產(chǎn)生有害氧化劑如臭氧的多個示例，過甲酸等。

我們著手使用 TEMPO 與漂白劑作為良性且經(jīng)濟實惠的氧化劑組合，建立醇類的連續(xù)流動氧化方案。 我們希望開發(fā)一種以高通量和易于產(chǎn)品分離為特征的無金屬工藝，這推動了我們的發(fā)展。 此外，我們希望實現(xiàn)一種穩(wěn)健的過程，該過程可以選擇性地從伯醇生成醛，同時耐受各種附加功能，包括藥物及其構(gòu)建模塊中常見的各種雜環(huán)基序。

底物3-苯丙醇(3-phenylpropanol) 反應(yīng)優(yōu)化的一般設(shè)置

流動氧化中伯醇和仲醇的范圍

通過流動中的關(guān)鍵氧化步驟合成馬拉維若Maraviroc

研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種穩(wěn)健的連續(xù)流動工藝，用于多種伯醇和仲醇的選擇性氧化。 該過程使用催化量的TEMPO以及 NaBr/NaOCl 作為簡單且經(jīng)濟高效的氧化劑系統(tǒng)。 在整個研究中，對停留時間、反應(yīng)器類型和溫度等關(guān)鍵參數(shù)進行了評估，以獲得有效的反應(yīng)條件，從而在較短的停留時間內(nèi)以高化學產(chǎn)率生產(chǎn)各種醛和酮。 一項探索性研究還展示了將基于流動的氧化與連續(xù)萃取分離相結(jié)合的可行性，方法是將環(huán)丁酮轉(zhuǎn)化為其亞硫酸氫鹽加合物，從而允許與剩余起始材料和其他產(chǎn)品進行相分離。 此外，通過使用相同的流程設(shè)置進行多克規(guī)模的反應(yīng)來試驗工藝的適用性和可擴展性。 這樣可以連續(xù)氧化50克苯丙氨酸（Phenprobamate），并放大三氟甲基化惡唑結(jié)構(gòu)單元和 HIV 藥物馬拉維若（maraviroc）的前體。

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

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