Kornblum氧化反应

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1957年，N. Kornblum及其团队发现将活化的苄基伯溴代物和芳基酮的α-溴代物等底物溶于DMSO中可以被氧化为相应的醛和苯基二羰基化合物。此方法的缺点是：苯环上没有吸电子基团的苄溴产率很低，而地活性的卤代物，如脂肪烷基卤代烷不发生反应。很快他们发现，将低活性的卤代烷转化为活性更高的对甲苯磺酸酯，在碱（如碳酸钠）存在的热的DMSO中能迅速发生氧化。利用DMSO作为氧化剂将卤代烷氧化为相应的羰基化合物的反应被称为Kornblum氧化。

反应特点

1）此反应的一般步骤为，高活性的伯或仲卤代物，在碱存在下，在DMSO中加热；2）对于低活性的卤代物则需要两步：首先加入对甲苯磺酸的银盐形成对甲苯磺酸酯，然后在碱性条件下，在DMSO中加热；3）对于伯卤代物氧化得到相应的羰基化合物的产率较高，而仲卤代物常发生消除副反应得到烯烃；4）对于有空间位阻的底物，产率会降低；5）叔卤代物不发生反应；6）反应底物的反应活性顺序为：tosylate>I>Br>Cl；7）反应中的碱有两个作用：1、中和卤化氢防止HX被DMSO氧化；2、辅助脱质子形成硫叶立德中间体；8）对于在DMSO中溶解度较差的底物，可以加入一些共溶剂（如DME）。

反应机理

卤代烷作为底物时，首先是对甲苯磺酸盐与底物发生SN2取代，生成的对甲苯磺酸酯与DMSO的氧原子发生第二次SN2反应生成烷氧基硫鎓盐，然后失去一个质子得到烷氧基硫叶立德，其通过[2,3]-σ迁移生成羰基化合物。α-卤代羰基化合物作为底物时，脱质子主要发生在酸性更强的α-碳上而不是在DMSO的甲基上。

反应实例

本法对于活性较高的卤甲基化合物收率很好，对于活性低的卤甲基化合物，可先将其变成碘化物，然后再进行反应可得较高收率。

【N.Kornblum., J. Am. Chem. Soc., 1959, 81, 4113】

对于仲卤代物经常发生消除反应，酮的收率低下。但对α-卤代酮或α-卤代酯等活性较高的仲卤代物而言，酮的收率也较高。

【N.Kornblum., J. Am. Chem. Soc., 1957, 79, 6562】

Toa flask, protected from light, containing 11 g (0.0394 mol) of silver tosylate in 100 mL ofacetonitrile at 0-5℃ is added 7.0 g (0.0309 mol) of 1-indoheptane. The product is allowed to come to roomtemperature overnight, added to ice water, and then extracted with ether. The dried ether solution is concentratedunder reduced pressure to yield an aily residue which is added to a flaskcontaining 150 mL of dimethyl sulfoxide and 20 g of sodium bicarbonate at 150℃. Nitrogen is bubbled through the mixture. After 3 min at 150℃the reaction mixture is cooled rapidly to room temperature and the product, 6.9 g (70%), is isolated as the2,4-dinitrophenylhydrazine, mp 106-107℃. For benzyl halides the same procedure is usedexcept that tosylate is heated for 5 min at 100℃ in the DMSO-sodium bicarbonate mixture. For example, p-methylbenzyl bromide gives a 65% yield of p-tolualdehyde.