过氧叔丁醇在有机合成中的应用

概述

过氧叔丁醇中文别名：叔丁基过氧化氢；简称TBHP；过氧化叔丁醇，常用作化学反应的氧化剂。

应用 ^[1-6]

一、用于合成咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物

咪唑并[1,2-a]吡啶作为一类重要的杂环，是化学药剂中许多重要化合物的核心片段。以2-氨基吡啶或其衍生物，和β-硝基苯乙烯 或其衍生物作为反应物，将反应物溶于溶剂，在25℃～150℃下，以碘、吡啶为催化剂，过氧叔丁醇为氧化剂，且以2-氨基吡啶或其衍生物﹑β-硝基苯乙烯或其衍生物﹑碘﹑过氧叔丁醇和吡啶的摩尔比依次为1：0.9～1.5：0.1～0.5：1～4：0.3～1而制备得咪唑并[1,2-a]吡啶。其反应式如下：

本方法的有益效果：

1、本发明方法所采用的反应原料、催化剂价廉易得，工艺流程短、反应条件温和，同时便于对产物结构进行拓展，是一条高效、经济的合成路线。

2.本发明方法通过串联反应一步法得到目标产物，操作步骤少，无需分离中间产物；且所使用催化剂为非金属体系，不存在金属残留的风险。该方法是环境友好的绿色合成方法。

3.本发明方法具有良好的区域选择性，可以方便地制备咪唑并[1,2–a]吡啶衍生物，便于对咪唑并[1,2–a]吡啶更多衍生物进行理性设计及合成。

二、催化氧化合成一种腈类化合物

具体操作方法如下：在乙醇溶剂中，加入反应底物醛、NH4OAc、碱性助剂、I2和过氧叔丁醇（TBHP），在40~60℃下反应3~17h后，反应液中加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用乙醚萃取，分离出有机层，减压蒸除溶剂，再进行柱层析分离，以乙酸乙酯/石油醚体积比1：100的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得产物腈；所述反应底物醛与碱性助剂、NH4OAc、I2和TBHP的物质的量比为100：100~120：120~160：2~3：100~120。本发明所述的合成方法，其有益效果主要在于：操作简便安全，反应条件比较温和；反应底物适用范围广。

三、制备2,5-呋喃二甲酸

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是美国能源部12个“平台化合物”之一，具有广阔的应用前景。2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特点在于：将2,5-呋喃二甲醛与过氧叔丁醇水溶液混合并在100～120℃搅拌反应4～8h，然后自然冷却至室温，得反应产物；对所述反应产物 离心分离得沉淀，洗涤所述沉淀并烘干，即得目标产物2,5-呋喃二甲酸。所述过氧叔丁醇水溶液的质量浓度为70％，所述2,5-呋喃二甲醛的摩尔量与所述过氧叔丁醇水溶液的体积的比例1mmol/mL。

 四、催化氧化合成芳基甲酸

芳基甲酸类化合物是有机合成中重要的合成砌块，且是很多天然产物、医药、农 药、聚合物和染料的关键结构单元。采用如下技术方案：一种芳基甲酸的催化氧化合成方法，以芳基烷基酮为反应底物，碘为催化剂，二甲基亚砜(DMSO)为氧化剂，反应底物在氯苯中，于温度110～135℃的条件下反应2～4h，然后反应液降到室温，加入另一氧化剂过氧叔丁醇 (TBHP)，继续于温度110～135℃的条件下反应，反应结束后经分离处理得到所述的芳基甲酸。

五、合成(2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐

阿法替尼的杂质是研究的热点，其中去甲基降解杂质是在体内酶的作用下产生的，给合成带来了一定困难，其中中间体(2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐成为合成去甲基降解杂质的关键中间体。CN201810670206提供了一种(2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐的合成方法，包括以下步骤：将铜粉、(2E)-4-二甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐和水置于惰性气体中，滴加过氧叔丁醇， 搅拌反应，反应完成后，反应液用有机溶剂萃取，蒸除水层，剩余物用醇类溶剂重结晶得到 (2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐。本发明通过简便易行的方法合成(2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐，从而解决合成阿法替尼和阿法替尼类似物去甲基降解杂质。

六、用于一种合成2-氨基噻唑衍生物

2-氨基噻唑结构存在于多种药用分子或合成某些天然产物的重要中间体中，如抗原虫剂硝唑尼特(Nitazoxanide，A)、非麦角类多巴胺激动剂盐酸普拉克索水合物 (Pramipexole Dihydrochloride Hydrate，B) 等。一种合成2-氨基噻唑衍生物的方法，包括如下步骤：以α位带有吸电子取代基的酮 类衍生物(I)与硫脲(II)为原料，以过氧叔丁醇为氧化剂，偶氮二异丁腈为自由基引发剂，在室温～回流的条件下，在溶剂甲醇中发生自由基偶联反应及脱水反应，生成2-氨基噻唑衍生物(III)；反应式为：

主要参考资料

[1] CN201410098040.4 合成咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的一种简易方法

[2]CN201611114321.X 一种腈类化合物的催化氧化合成方法

[3]CN201410834523.6 一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法

[4]CN201810109877.2 一种芳基甲酸的催化氧化合成方法

[5]CN201810670206.3 (2E)-4-甲基氨基-2-丁烯酸盐酸盐的合成方法

[6]CN201710885232.3 一种合成2?氨基噻唑衍生物的方法