眾所周知,氧化反應(yīng)在有機(jī)合成中是經(jīng)常遇到的,市場(chǎng)上氧化劑的種類各式各樣,如高錳酸鉀,二氧化錳,雙氧水,次氯酸鈉,間氯過(guò)氧化苯甲酸等等。由于NaOCl溶液是無(wú)爆炸性的,便宜的,而且氧化后的副產(chǎn)物是無(wú)毒無(wú)害的氯化鈉(NaCl),所以次氯酸鈉作為氧化劑在工藝化學(xué)中是最有前途的方法之一。
NaOCl作為氧化劑的多種氧化反應(yīng)
目前NaOCl作為氧化劑的多種氧化反應(yīng)已經(jīng)被證實(shí),如下圖所示:

使用NaOCl氧化存在的缺點(diǎn)
然而,使用NaOCl氧化仍然存在一些缺點(diǎn):
由于常規(guī)的NaOCl溶液的濃度較低(只有8~13%,高濃度的NaOCl溶液是不穩(wěn)定的),所以體積效率較低。
常規(guī)的NaOCl溶液的pH值很高(~13,為了保持穩(wěn)定必須加入NaOH來(lái)調(diào)pH值),但有時(shí)必須降低pH值以加速反應(yīng)或防止原料或產(chǎn)品分解。
常規(guī)的NaOCl溶液不是足夠穩(wěn)定,變質(zhì)的NaOCl會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)失敗,所以使用前需滴定檢測(cè)NaOCl含量。
使用NaOCl·5H2O晶體有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)
NaOCl·5H2O中NaOCl含量約為44wt%,3-4倍高于常規(guī)的NaOCl溶液(8~13%),反應(yīng)的體積效率高。
使用前不需要調(diào)節(jié)pH值,NaOCl·5H2O配成的水溶液的pH值為~11~12,因?yàn)槿芤褐蠳aOH含量只有0.04~0.08%。
簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)量計(jì)算,晶體形式令稱量更方便簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確。
NaOCl·5H2O晶體在7°C以下儲(chǔ)存1年是穩(wěn)定的。
因此我們認(rèn)為NaOCl·5H2O晶體是常規(guī)NaOCl溶液的優(yōu)良替代品,并且發(fā)現(xiàn)了用常規(guī)的NaOCl溶液不能氧化的幾種新型有機(jī)分子氧化反應(yīng)。
一種制備NaOCl·5H2O的方法

在45~48% NaOH溶液中通入氯氣,制備高濃度NaOCl溶液,過(guò)濾除去析出的NaCl,將濾液冷卻至15℃左右,NaOCl·5H2O晶體析出,離心過(guò)濾得到產(chǎn)品。
實(shí)驗(yàn)案列1:苯甲硫醚的選擇性氧化成亞砜

苯甲硫醚在沒(méi)有催化劑的條件下在乙腈溶液中用NaOCl (1.1 當(dāng)量, 常規(guī)12 wt% 的次氯酸鈉溶液和NaOCl·5H2O)氧化的反應(yīng),使用NaOCl·5H2O的反應(yīng)在18分鐘內(nèi)選擇性的得到所需的亞砜。相反的,使用常規(guī)次氯酸鈉溶液的反應(yīng)不僅反應(yīng)緩慢而且只得到79%的收率(一部分產(chǎn)品過(guò)度氧化成砜)。
實(shí)驗(yàn)案列2:酚的氧化去芳構(gòu)化

萘酚的衍生物在乙酸乙酯和水混合溶劑中用NaOCl氧化去芳構(gòu)化。
結(jié)論
NaOCl·5H2O晶體與常規(guī)aq.NaOCl相比有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)使NaOCl·5H2O成為有機(jī)合成中有用的氧化劑。
