常用氧化剂----四乙酸铅
发布日期:2020/12/16 13:25:50
四乙酸铅为白色棱状吸湿性晶体,四乙酸铅在热的冰乙酸中溶解度很大,在冷溶液中溶解度较小(室温时约为0.072mol/L), 可以溶解于苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烷、硝基苯、乙腈等有机溶剂,但是溶解度不大。遇水立刻分解为棕黑色的二氧化铅和乙酸。
制备和商品
四乙酸铅可以作为商品买到,其中含有少量氯化铅,可以用冰醋酸重结晶进行纯化。在实验室制备也很方便。制法: 在2 L圆底烧瓶中放置1080 g 冰醋酸和360 g 乙酸酐,600 g Pb3O4在搅拌下分小量加入,维持温度不超过65 oC,加完后升温到65 oC继续搅拌直到固体完全溶解。冷却到室温,过滤,用冰醋酸洗涤得到固体约300 g,在真空干燥器中
干燥 (式1)。母液回到原反应瓶中,加热到80 oC,搅拌下通入干燥的氯气,反应完毕后趁热过滤掉氯化铅,并用冰醋酸洗涤。滤液冷却过滤,固体用冰醋酸重结晶,又可以得到一部分四乙酸铅 (式2)。
催化剂用途的相关反应
四乙酸铅在有机合成中用作氧化剂,它能氧化不饱和烃和芳香烃,氧化单羟基醇为环醚;实现1,2-二醇的断裂;酮的乙酰化;羧酸的脱羧;氧化转移含氮基团等。
一元酚可以被Pb(OAc)4 氧化成醌,但是产率不高。对位或者邻位二酚可以被Pb(OAc)4 氧化成醌 (式3,式4),这一反应是快速而定量的。
Pb(OAc)4 也可以使部分氢化的芳环或者杂环芳化 (式5,式6)[3],但是不如溴、氯醌等用得普遍。
Pb(OAc)4 在吡啶中将伯醇和仲醇氧化成醛和酮。如果将二元醇和四乙酸铅的苯溶液常温下用紫外线照射,可以环化得到内醚,一般多是四氢呋喃的衍生物 (式7,式8),有些反应可以作为制备方法。
Pb(OAc)4 对邻二醇的氧化反应是它的一个重要方面,Pb(OAc)4 只对1,2-二醇起反应(式9,式10)[7],对于1,3-二醇、1,4-二醇就不容易起反应。
近年发现对于不饱和的1,2-二醇,氧化产物立刻进行分子内环加成反应得到有用的环化物 (式11,式12)。
一元羧酸在醋酸铜的催化作用下可以被氧化脱羧形成烯烃 (式13)[10],产率相当好。
而邻二羧酸可以直接被四乙酸铅氧化脱去两个羧基,形成烯烃 (式14)[11]。邻二羧酸的脱羧反应可以用来合成一些特殊的烯烃。
一些伯胺可以被Pb(OAc)4氧化成氮烯[12],简单的腙则被氧化成重氮化合物 (式15)。
此外一些有机硼、有机锡化合物可以被四乙酸铅转化为四价的有机铅化合物 (式16,式17)。
参考文献
1. Bailar, J. C. Jr. Inorg. Syn., 1939, 1, 47.
2. Dimroth, O.; Friedmann, O.; Kammerer, H. Ber., 1920, 53,481.
3. Ciegee, R. Ann., 1930, 481, 263.
4. Ciegee, R. Ann., 1930, 481, 263.
5. Partch, R. E. Tetrahedron Lett., 1964, 3071.
6. Mihailović, M. Lj.; Čeković, Ž.; Maksimović,Z.; Jeremić, D.;Lorenc, Lj.; Mamuzić, R. I. Tetrahedron, 1965, 21, 2799.
7. Wolf, F. J.; Weijlard, J. Org. Syn. Coll., 1939, 4, 124.
8. Fernandez, E. M. S.; Lena J. I. C.; Altinel, E.; Birlirakis, N.;Barrerob, A. F.; Arseniyadis, S. Tetrahedron: Asymmetry,2003, 2277.
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