Pinnick氧化（醛氧化為羧酸）

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在1973年，B.O.Lindgren 第一次利用廉價的亞氯酸鈉和次氯酸反應助劑（如氨基磺酸，間苯二酚）在溫和的條件下將香草醛氧化為相應的香草酸。次氯酸是此氧化反應的副產物，它能夠和亞氯酸鈉反應生成生成ClO2或與C=C鍵反應。幾年后，G.A.Kraus第一次使用2-甲基-2-丁烯作為助劑在緩沖液條件下氧化脂肪和α,β-不飽和醛。在1981年，H.W.Pinnick 報道了NaClO2/2-甲基-2-丁烯體系可以廣泛應用于氧化α,β-不飽和醛而不影響雙鍵。利用NaClO2/2-甲基-2-丁烯體系將醛(脂肪醛，芳香醛，不飽和醛）氧化為羧酸的反應被稱為Pinnick氧化反應。Pinnick氧化反應也被稱為Lindgren氧化反應，這是一個選擇性將醛氧化到相對應的羧酸的反應。使用Jones氧化、PDC、四氧化釕等氧化劑可以一步反應就把醇氧化成羧酸，但是由于反應條件比較強，對于全合成來說，尤其是有多官能團的化合物經常不適合這種太強的條件。所以，在這種情況下，經常利用從醇→醛→酸這種分兩步的比較溫和的反應方法。Pinnick氧化也在第二步(醛→酸)的氧化反應中被使用。Pinnick氧化被證明可以適用于具有敏感官能團底物的氧化，而且對于具有位阻效應的底物也有良好的反應效果。這個反應尤其適用于α-β不飽和醛的氧化，它的另一個優點是低成本。

此反應有如下特點：1）反應常用的操作步驟：將醛溶于叔丁醇（常常和其他溶劑混合使用，如四氫呋喃），加入大量過量的反應助劑，室溫下滴加磷酸二氫鈉緩沖溶液和亞氯酸鈉的水溶液；2）最常用的反應助劑是2-甲基-2-丁烯，其要大量過量（10-50eq）；3)為了保證穩定的pH，NaH2PO4要加7-10個當量；4)亞氯酸鈉在光照下或存在雜質（如Fe2+ 和Fe3+）會分解，因此通常要稍微多余一個當量，加料時要溶于水或溶于緩沖液；5)反應中試劑的純度非常重要，可能導致反應轉化了一部分反應就會停止，如，a)亞氯酸鈉在酸性條件下過渡金屬存在時不穩定，b) 可以用純的2-methyl-2-butene 或其四氫呋喃溶液，但不要用純度為90%的。6)當2-methyl-2-butene作為助劑時，可以避免次氯酸加成的副產物，但是不能避免其他助劑，如雙氧水，引起的雙鍵的副反應；7)對于醛的α位立體構型沒有影響；8) 此反應的官能團耐受度很高，羥基不需要保護。但是未保護的芳胺和吡咯，特別是手性的α-氨基醛，可能受影響，因為其很容易被氧化為氮氧化物，另外硫醚也可以被氧化為砜或亞砜。

反應機理

首先在酸性條件下，亞氯酸鈉生成氧化活性物質亞氯酸。將亞氯酸對醛進行加成，生成一個活性中間體。中間體內部發生協同重排，醛氫轉移到亞氯酸的氧上，亞氯酸變成次氯酸。反應生成的次氯酸會迅速與亞氯酸離子反應，使之不能進行氧化反應。次氯酸的另一個副反應就是可以和碳碳雙鍵反應，但剛好利用這一特點除掉次氯酸，常用的助劑是2-甲基-2-丁烯。另外雙氧水作為助劑可以除掉次氯酸（HOCl + H2O2 → HCl + O2+ H2O）。

反應實例

【 J. Am. Chem. Soc. 2001 , 123, 9465-9467】

【 J. Org. Chem. 2000 , 65, 7020-7032】

【 Org. Lett. 2003 , 5, 3603-3606】

【 Angew. Chem. Int. Ed. 2006 , 45, 7086】

參考資料：

[1]. Strategic Applications of Named Reactions in OrganicSynthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Pinnick oxidation, page 354-355.

[2]. 維基百科（Pinnick oxidation）

[3]. 化學空間，http://www.chem-station.com/cn/?p=864