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【英文名稱】Urea Hydrogen Peroxide Adduct
【分子式】CH6NO2
【分子量】94.07
【CA登錄號】[124-43-6]
【縮寫和別名】UHP,Hydrogen Peroxide Urea adduct,Percarbamide
【物理性質】mp 90~93 oC,易溶于水、乙醇、乙二醇和二氯甲烷等有機溶劑中。
【制備和商品】該試劑為白色結晶,在國內外大型化學試劑公司均有銷售。實驗室可以通過尿素在30% 的過氧化氫水溶液中重結晶來制備[1]。
【注意事項】潮濕的試劑在40 oC以上會分解出水和氧氣,有腐蝕性和氧化性,建議在干燥陰涼處存儲。
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尿素過氧化氫復合物(UHP) 是由尿素和過氧化氫間的強氫鍵作用產生的配合物。它將不穩定的過氧化氫轉變為易操作、安全的、穩定于室溫的固體,且價格低廉。UHP 在不同的溶劑和催化劑下顯示出不同的氧化能力,是有機合成中一種重要的氧化試劑。最近發表的一篇論文對UHP在合成中的應用做了簡單的介紹[2]。
UHP具有過氧化氫的性質,常用于雙鍵的環氧化反應,并具有高度的區域和立體選擇性以及較高的轉化率。UHP與酸酐聯用 (例如:乙酸酐、馬來酸酐),可以原位生成有機過氧酸,這種方法可以代替使用高濃度的有機過氧酸。對于α,β-不飽和酮和苯醌的環氧化反應,一般需要堿的催化,如K2CO3[3]。UHP與甲基三氧化錸(MTO) 聯用,使得烯烴的環氧化反應具有優秀的區域和立體選擇性 (式1)[4]。對于α,β-不飽和醛的不對稱氧化,UHP顯示了較其它氧化劑更好的立體選擇性和轉化率 (式2)[5]。
由于UHP 的氧化性能可以方便地進行調控,所以可以用于多種官能團的轉化,例如:將氰基轉化成為酰胺,肟成為硝基,醛成為酸等 (式3,式4)[6]。UHP 的另一個重要用途是對 N、S、P、I[2,6]和Si (式5)[7] 等雜原子的氧化反應,在多數情況下其選擇性要好于過氧化氫水溶液。
UHP 同有機過酸一樣,也可以完成Baeyer-Villiger 重排反應,而且具有較高的立體選擇性 (式6)[8]。
近期文獻報道,UHP還可以實現對于非活性C-H 鍵的氧化,形成羥基或酯基(式7)[9];UHP 與I2 聯用可以方便有效地實現對芳基的碘化 (式8)[10]。
參考文獻
1. Lu, C.-S.; Hughes, E. W.; Giguère, P. A. J. Am. Chem. Soc.,1941, 63, 1507.
2. Taliansky, S. Synlett, 2005, 12, 1962.
3. Fan, C. L.; Lee, W. D.; Teng, N. W.; Sun, Y. C.; Chen, K. J.Org. Chem., 2003, 68, 9816.
4. Spilling, C. D.; Borhlow, T. R. Tetrahedron Lett., 1996, 37,2717.
5. Marigo, M.; Jranzén, J.; Toulsen, T. B.; Whuang, W.;Jorgensen, K. A. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 6964.
6. Varma, R. S.; Naicker, K. P. Org. Lett., 1999, 1, 189.
7. Adam, W.; Mitchell, C. M.; Saha-Moller, C. R.; Weichold, O.J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 2097.
8. Katsuki, T.; Irie, R.; Uchida, T.; Watanabe, A. Proc. Natl.Acad. Sci. U. S. A., 2004, 101, 5737
9. Moody, C. J.; O’Connell, J. L. Chem. Commun., 2000, 1311.
10. Lulinski, P.; Kryska, A.; Sosnowski, M.; Skulski, L.Synthesis, 2004, 441.
本文轉自:《現代有機合成試劑——性質、制備和反應》,胡躍飛等編著
相關反應
Julia-colonna不對稱環氧化反應
在手性聚α-氨基酸催化下,缺電子烯烴在氧化劑(過氧化氫或過氧化脲)氧化下得到單一構型的環氧化物的反應。此反應通常在堿性條件下進行。
親核環氧化反應
大多數的環氧化合物都是通過烯烴與過氧化物(能給出單個氧原子的試劑)反應得到的。典型的過氧化物包括了過氧化氫(雙氧水)、過氧羧酸和烷基氫過氧化物。在一些特殊的應用中,其他的過氧化試劑也可以被使用,如:二甲基二氧丙環(DMDO)。這類反應最廣泛應用于合成環氧丙烷,其使用叔丁基過氧化氫(過氧化叔丁基)或乙基苯基過氧化氫與丙烯反應。實驗室內更為典型的過氧化反應是Prilezhaev反應。反應使用過氧酸,如m-CPBA來氧化烯烴。
Baeyer–Villiger氧化
過氧化物氧化醛酮得到酯的反應。
大多數富電子(取代較多的碳)的基團優先遷移。一般的遷移順序是:叔碳 >環己基> 仲碳 > 芐基 >苯基>伯碳 > 甲基 >> H.
取代芳基的遷移:
p-MeO-Ar > p-Me-Ar > p-Cl-Ar > p-Br-Ar > p-O2N-Ar

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