9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基催化的氧化反应

9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基，英文名为9-Azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl，常用的化学缩写为ABNO，是一种位阻较小的活性氧自由基，具有较强的氧化性。9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基常用作有机合成化学中的氧化剂，可用于醇类化合物的氧化反应，广泛地应用于基础有机化学研究。

化学性质

9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基相比于另一种氧自由基氧化剂TEMPO具有更高的化学反应活性。这种N-氧基自由基在醇类物质的氧化反应中表现出独特的性质，它与金属铜盐结合的氧化体系显示出常规氧化剂不具备的化学选择性和反应活性。这种结合可能产生协同效应，增强氧化反应的效率并赋予其特定的选择性。

氧化反应

在有机合成中，氧化反应是一种重要的转化手段，可用于制备特定的功能化合物。传统氧化剂如酸性高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）或氧化银（Ag2O）等对于某些底物尽管有较好的氧化效率，但不同底物的选择性和反应效率仍然有限。9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基与金属盐结合的氧化体系可提供有效地补充。

与铜盐结合的催化体系

图1 9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基催化的氧化反应

Cu/TEMPO催化剂体系在脂肪族和仲醇的氧化反应中显示出较低的反应性。由(MeObpy)CuOTf和ABNO组成的催化剂体系可以有效地实现伯醇、仲烯丙基、苄基和脂族醇的氧化反应。该催化剂具有广泛的官能团相容性，使用环境空气作为氧化剂，大多数反应在室温下1小时内即可完成。[1]

图2 9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基催化的氧化反应

使用环境空气作为氧化剂，在温和的反应条件下，铜/硝基催化剂可促进二醇的高效和选择性好氧氧化内酯化。Cu/ABNO催化剂体系与对称二醇和受阻不对称二醇表现出出色的反应性，而Cu/TEMPO催化剂体系对受阻较少的不对称二醇的氧化表现出优异的化学和区域选择性。

与铁盐结合的催化体系

图3 9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基催化的氧化反应

Fe(NO 3)3 ·9H2O和9-氮杂双环[3.3.1]壬烷N-氧基自由基组合可在室温下,以环境空气为氧化剂，可以有效地将各种伯醇和仲醇氧化成相应的醛。[2]

参考文献

[1] J. E. Steves, S. S. Stahl, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 15742-15745.

[2] L. Wang, S. Shang, G. Li, L. Ren, Y. Lv, S. Gao, J. Org. Chem., 2016, 81, 2189-2193.