芳基碘鎓盐促进芳基化反应的应用

二芳基碘鎓盐属于有机高价碘化合物,具有无毒、反应条件温和以及良好的选择性等优点,在有机合成中具有重要地位,受到广大化学工作者的关注。近年来,利用二芳基碘鎓盐在金属催化下进行的芳基化反应为一些难以合成的杂环化合物的合成提供了简便、高效的方法;同时,二芳基碘鎓盐在无催化剂下进行的芳基化反应,为C—C偶联反应开辟了新的绿色合成路线。本文综述了近年来二芳基碘鎓盐在有机合成中促进芳基化反应的最新进展,着重介绍了利用二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂与有机金属试剂、烯烃和炔烃类以及杂环化合物进行芳基化反应的研究;总结了二芳基碘鎓盐与杂环化合物反应中钯催化和铜催化下芳基化反应的机理,最后对二芳基碘鎓盐在今后有机合成中的应用作出了展望。     

9-亚胺二苯并型环状碘鎓盐的合成

二苯并型环状碘鎓盐(结构通式如1)是一类人工合成的化合物,近30年的研究表明,某些二苯并型环状碘鎓盐具有抑菌、降血压,抗辐射及抗心律失常^[1-4]等生理活性.     

几种二芳基碘鎓盐在碱性条件下在二甲亚砜中的反应

在以往工作的基础上[1,2],我们最近对四种间位硝基取代的二芳基碘鎓盐在NaOH存在下在二甲亚砜中的反应进行了研究.对反应的主产物2a～2d,4a～2d进行了分离及结构鉴定.提出了一个以取代的苯炔3a～3d为中间体的反应机理,对各反应主产物的生成进行了解释(Scheme 1).     

分子内敏化鎓盐的合成及光敏性研究

二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐是阳离子聚合的光引发剂和光敏产酸物,但他们在300nm以上的光吸收很低,限制了对紫外光的利用效率。为解决此问题,本文合成了一些新的碘鎓盐和硫鎓盐,并用凝胶时间方法考察了它们的光引发效率。实验结果表明,2-苯硫基甲基,2′,4′-二甲基二苯碘鎓盐和9-蒽丙基,二苯基硫鎓盐具有特别高的光引发效率,这归之于光照时这些鎓盐发生了分子内电荷转移反应,即发生了分子内敏化。9-蒽丙基二苯硫鎓盐分子中的蒽基(An)是电子给体也是敏化基团,光照时可发生如下反应: .     

2-炔基苯胺与二芳基碘鎓盐的选择性芳基化/环化串联反应

有机高价碘试剂是一类环境友好、制备简单且性质温和的有机合成新试剂。近年来,有机高价碘试剂因表现出新颖、独特的反应性能而受到化学工作者广泛关注,成为有机合成重要研究领域之一。二芳基碘鎓盐是有机高价碘试剂的一个重要组成部分,是一类具有较高普适性的芳基化试剂,可用于羰基化合物、烯烃、炔烃和杂原子亲核化合物等的芳基化反应。目前,二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂对具有单一芳基化位点化合物的芳基化已经有了非常广泛而深入的研究。对于具有两个甚至多个芳基化位点的化合物(如同时具有胺基和炔基),其芳基化选择性问题仍缺乏系统研究。特别是在多个芳基化位点共存时如何能够使芳基化发生在某一特定位点仍然是一大难题。这限制了二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂更广泛的应用。因此,我们选用2-炔基苯胺(含有胺基和炔基两个芳基化位点)作为原料,通过溶剂的选择以及溶液酸碱性的调控来改变不同芳基化位点的反应活性,通过催化剂的调变来改变二芳基碘鎓盐芳基化反应的能力,从而找出最优条件实现底物分子的选择性芳基化反应,并利用剩余活性位点实现分子内的环化反应,从而实现芳基化-环化串联反应合成一系列N-芳基吲哚类化合物。在对模型底物进行条件筛选实验时发现,以2-乙基辛酸铜(Cu(OCOC8H17)2)作催化剂,二异丙基乙基胺(DIPEA)作碱,1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂,反应以最高93%的收率得到1,2-二苯基吲哚。使用该最优反应条件,一系列2-炔基苯胺都能与二芳基碘鎓盐很好地发生反应并且以良好到优秀的产率(71%–98%)得到目标产物N-芳基吲哚。此外,2-炔基苯胺与非对称的二芳基碘鎓盐也能发生反应,实验结果证明为位阻较小的芳基对胺基进行了N-芳基化反应。通过空白实验和对比实验,我们提出了可能的反应机理：二芳基碘鎓盐在铜催化剂作用下转化为亲电性的芳基活性中间体,该中间体与底物的胺基发生芳基化反应,然后芳基化产物在铜催化剂作用下环化生成N-芳基吲哚。该反应很好地解决了同时具有胺基和炔基两个芳基化位点的底物与二芳基碘鎓盐反应时C-芳基化和N-芳基化的竞争问题,选择合适反应条件使N-芳基化反应优先进行,为二芳基碘鎓盐的选择性芳基化反应提供了很好的实例,并为其它具有多个芳基化位点化合物的选择性芳基化反应提供了途径。     

2-炔基苯胺与二芳基碘鎓盐的选择性芳基化/环化串联反应（英文）

有机高价碘试剂是一类环境友好、制备简单且性质温和的有机合成新试剂.近年来,有机高价碘试剂因表现出新颖、独特的反应性能而受到化学工作者广泛关注,成为有机合成重要研究领域之一.二芳基碘鎓盐是有机高价碘试剂的一个重要组成部分,是一类具有较高普适性的芳基化试剂,可用于羰基化合物、烯烃、炔烃和杂原子亲核化合物等的芳基化反应.目前,二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂对具有单一芳基化位点化合物的芳基化已经有了非常广泛而深入的研究.对于具有两个甚至多个芳基化位点的化合物(如同时具有胺基和炔基),其芳基化选择性问题仍缺乏系统研究.特别是在多个芳基化位点共存时如何能够使芳基化发生在某一特定位点仍然是一大难题.这限制了二芳基碘鎓盐作为芳基化试剂更广泛的应用.因此,我们选用2-炔基苯胺(含有胺基和炔基两个芳基化位点)作为原料,通过溶剂的选择以及溶液酸碱性的调控来改变不同芳基化位点的反应活性,通过催化剂的调变来改变二芳基碘鎓盐芳基化反应的能力,从而找出最优条件实现底物分子的选择性芳基化反应,并利用剩余活性位点实现分子内的环化反应,从而实现芳基化-环化串联反应合成一系列N-芳基吲哚类化合物.在对模型底物进行条件筛选实验时发现,以2-乙基辛酸铜(Cu(OCOC8H17)2)作催化剂,二异丙基乙基胺(DIPEA)作碱,1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂,反应以最高93%的收率得到1,2-二苯基吲哚.使用该最优反应条件,一系列2-炔基苯胺都能与二芳基碘鎓盐很好地发生反应并且以良好到优秀的产率(71%–98%)得到目标产物N-芳基吲哚.此外,2-炔基苯胺与非对称的二芳基碘鎓盐也能发生反应,实验结果证明为位阻较小的芳基对胺基进行了N-芳基化反应.通过空白实验和对比实验,我们提出了可能的反应机理:二芳基碘鎓盐在铜催化剂作用下转化为亲电性的芳基活性中间体,该中间体与底物的胺基发生芳基化反应,然后芳基化产物在铜催化剂作用下环化生成N-芳基吲哚.该反应很好地解决了同时具有胺基和炔基两个芳基化位点的底物与二芳基碘鎓盐反应时C-芳基化和N-芳基化的竞争问题,选择合适反应条件使N-芳基化反应优先进行,为二芳基碘鎓盐的选择性芳基化反应提供了很好的实例,并为其它具有多个芳基化位点化合物的选择性芳基化反应提供了途径.     

一种新型芳基硫鎓盐光引发剂的合成及应用

将二苯二硫醚作为硫源与1-甲基-2-苯基吲哚反应合成了含杂原子环的硫醚类化合物,然后再与二芳基碘三氟甲磺酸鎓盐反应,合成了一种新的芳基硫鎓盐。采用1 HNMR、MS等技术对目标化合物进行了表征,并确定了最佳反应条件。在硫醚类化合物与二芳基碘三氟甲磺酸鎓盐的摩尔比为1∶1.2,催化剂为CuI/Cu,溶剂为1,1,2,2-四氯乙烷的反应条件下,目标化合物的产率达到了62.0%。同时,对这类结构的芳基硫鎓盐进行了紫外光固化性能测试,发现其能够在紫外光固化体系中作为阳离子光引发剂得到应用。     

碘(钅翁)盐在有机合成中的应用

本文就三价有机碘鎓盐,包括二芳基、芳基全氟烷基、芳基烯基、芳基炔基和芳基烯丙基碘鎓盐以及碘叶立德在有机合成上有用的反应进行综述。这些反应包括C-,O-,N-和S-基化,全氟烷基、烯基、炔基、烯丙基和亚烷基转移反应等。     

几种新的3,7-二取代二苯并五元环状溴鎓盐的合成

4,4′-二硝基联苯在浓硫酸中与嗅化钠及过硫酸钾反应,直接生成3,7-二硝基二苯并溴五环盐(5).5经SnCl_2-HCl还原得到3,7-二氨基二苯并溴五环盐(6).由6制得的重氮盐溶液分别与氯化亚铜、溴化亚铜及碘化钾反应得到3,7-二氯二苯并溴五环盐(7),3,7-二溴二苯并溴五环盐(8)及 3,7-二碘二苯并溴五环盐(9).5～9均为新化合物,其结构经~1HNMR、MS、IR证实.     

3,7-二硝基二苯并溴五环盐与亲核试剂的反应及新环状卤鎓盐的合成

本文研究了3,7- 二硝基二苯并溴五环硫酸氢盐与十种亲核试剂的反应,分离出主要产物2-溴-2＇-Nu-4,4＇-二硝基联苯(3a～j),并以3e～g为原料在浓硫酸中用过二硫酸钾氧化关环合成了多种新的环状卤鎓盐.     

二苯并卤五环盐与多种碳亲核试剂的反应

我们前曾报道过3,7-二硝基二苯并碘五环盐1及3,7-二硝基二苯并溴五环盐2与一些非碳亲核试剂的反应[1,2].最近我们研究了1和2与多种碳亲核试剂(丙二酸二乙酯单钠盐a、氰乙酸乙酯单钠盐b、硝基甲烷单钠盐c、丙二腈单钠盐d)的反应,其中1与a,b的反应及2与a的反应得到了比较满意的结果,主产物分别为相应的亲核取代产物3a,3b及5a.1与c,d的反应亦得到预期的产物3c及3d,但产率较低.2与b,c的反应则未能得到预期的碳亲核取代产物.对上述实验结果进行了讨论.     

几种新的3,7-二取代二苯并五元环状溴嗡盐的合成

4,4'-二硝基联苯在浓硫酸中与溴化钠及过硫酸钾反应,直接生成3,7-二硝基二苯并溴五环盐(5).5经SnCI~2-HCI还原得到3,7-二氨基二苯并溴五环盐(6),由6制得重氮盐溶液分别与氯化亚铜,溴化亚铜及碘化钾反应得到3,7-二氯二苯并溴五环盐(7),3,7-二溴二苯并溴五环盐(8)及3,7-二碘二苯并溴五环盐(9).5-9均匀新化合物,其结构经^1HNMR.MS.IR证实.     

几种新的3,7-二取代二苯并五元环状溴嗡盐的合成

4,4'-二硝基联苯在浓硫酸中与溴化钠及过硫酸钾反应,直接生成3,7-二硝基二苯并溴五环盐(5).5经SnCI~2-HCI还原得到3,7-二氨基二苯并溴五环盐(6),由6制得重氮盐溶液分别与氯化亚铜,溴化亚铜及碘化钾反应得到3,7-二氯二苯并溴五环盐(7),3,7-二溴二苯并溴五环盐(8)及3,7-二碘二苯并溴五环盐(9).5-9均匀新化合物,其结构经^1HNMR.MS.IR证实.     

3,7-二硝基二苯并环状卤鎓盐在碱性条件下的反应机理研究

研究了3,7-二硝基二苯并溴五环盐(1a)与一些伯胺及仲胺的反应,其主要产物6(2-溴-2′-烷氨基-4,4′-二硝基联苯)与次要产物7(2-溴-3′-烷氨基-4,4′-二硝基联苯)互为位置异构体,这一结果支持一个以苯炔类化合物(4)为中间体的反应机理．进而用蒽成功地捕获了一系列3,7-二硝基二苯并环状卤鎓盐(1a～1c)在碱性条件下形成的苯炔类中间体,为上述机理提供了强有力的证明．     

一种结构新颖的二苯并碘五环内盐的合成

研究了用Eschweiler-Clarke反应的3,7-二氨基二苯并碘五环 氯化物的N-甲基化,生成了一个新的二苯并碘五环内 盐, 用IR, NMR和MS测定了内 盐的结构.     

间硝基卤鎓盐在碱性条件下生成苯炔中间体的证明

前不久我们在研究3,7-二硝基二苯并溴五环盐1在碱性条件下的一些反应时曾用以苯炔类化合物为中间体的反应机理解释主要产物的生成[1,2].最近我们用蒽为捕获剂对一系列间位硝基取代的二苯并环状卤盐1a～1c及二芳基碘盐1d～1g在NaOH作用下生成的苯炔类中间体2a～2g成功地进行了捕获,为这一机理提供了有力的证据.各捕获物3a～3g的结构为波谱分析数据(其中对3a还进行了X射线晶体及分子结构分析)所证实.1-烯烃在钯的作用下生成末端炔烃中间体,此中间体继而与卤代芳烃发生Sonogashira反应得产物.     

具有酰胺键的离子负载双(三氟乙酰氧基)碘苯对乙酰苯胺类化合物的乙酰氧基化反应

以氯乙酰氯、N-乙基对碘苯胺为原料,经酰化反应合成了N-乙基-N-(4-碘苯基)氯乙酰胺,接着与1-甲基咪唑反应,随后在水溶液中和四氟硼酸钠发生阴离子交换,合成了四氟硼酸1-甲基-3-(N-乙基-4-碘苯氨基甲酰甲基)咪唑鎓盐,该四氟硼酸盐在过氧化氢/三氟乙酸酐体系中氧化得到一种新的离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯试剂四氟硼酸(1-甲基-3-{N-乙基-4-[双(三氟乙酰氧基)碘]苯氨基甲酰甲基}咪唑鎓盐)。所合成的碘苯试剂没有吸湿性,在空气中长期放置不变质。以这种新试剂为氧化剂,室温下乙酰苯胺及其衍生物与乙酸区域选择性地发生乙酰氧基化反应,产率较高。该离子负载型碘苯试剂可回收后再生,而再生试剂用于乙酰氧基化反应时活性几乎保持不变。     

新的二苯并环状溴鎓盐的合成及性质研究

以4,4'-二取代联苯(或4,4'-二取代二苯甲烷)为原料合成了几种新的3,7-二取代二苯并环状溴(鎓)盐.对几种溴(鎓)盐与KBH₄及与NaN₃的反应进行了研究.结果表明,前一反应主产物为2-溴-4,4'-二取代联苯(或2-溴-4,4'-二取代二苯甲烷),后一反应的主产物为2-叠氮基-2'-溴-4,4'-二取代联苯(20a-20d).通过20a-20d的热反应合成几种新的多取代咔唑(21a-21d).     

二芳基碘鎓盐光引发体系研究进展

对二芳基碘鎓盐光引发剂以及由它组成的光敏引发体系做了较为详细的介绍     

铜催化苯并噻唑与二芳基碘鎓盐的芳基化反应（英文）

二芳基碘盐具有毒性低、反应条件温和及选择性高的优点,在有机合成中一直受到关注,已被广泛用作芳基化试剂,可用于芳杂环化合物的交叉偶联反应和芳基化反应等.发展了一种铜催化下苯并噻唑与二芳基碘鎓盐反应合成2-芳基苯并噻唑衍生物的方法.该方法具有底物范围广泛、基团耐受性良好及产率高等优点.