有机高价碘化学简介及其应用

近几十年来,有机高价碘化学蓬勃发展,有机高价碘试剂也受到化学合成工作者的广泛关注,关于有机高价碘试剂的反应性研究也获得了迅猛发展。有机高价碘试剂作为绿色、高效、多功能化的氧化剂,通常容易制备且操作简单,与已有的合成方法相比,该类试剂参与的反应表现出了许多独特的优点,并且具有与汞、铬、铅、铊等重金属试剂类似的反应性,但却没有这些试剂所带来的毒性和环境污染问题。本文介绍了有机高价碘化学的起源与发展,高价碘试剂的结构特点与分类,高价碘试剂在有机合成、材料化学及工业合成中的应用。     

有机三价碘试剂在杂环化合物合成中的应用进展

高价碘化学在过去的30年间经历了突飞猛进的发展.作为一类温和、高效、环境友好的非金属氧化试剂,高价碘化合物尤其是有机三价碘试剂被广泛应用于各种杂环化合物骨架的构建中.综述了有机三价碘试剂介导下不同环系杂环化合物合成的新策略及新方法.     

原位生成的高价碘试剂在有机合成中的应用进展

原位生成的高价碘试剂具有原子经济性、性能温和和绿色环保等优点,在诸多合成和不对称催化等反应中表现活跃.详细介绍了原位生成高价碘的概念以及反应机理,根据不同的反应类型分别对原位生成的三价碘、五价碘以及手性高价碘试剂在有机合成反应中的应用进行了归纳总结,分析了原位生成的高价碘试剂目前面临的问题,并对今后的发展趋势作了展望.     

高价碘试剂的有机电化学合成及应用研究进展

芳基碘化物的阳极氧化是一种绿色高效的用于合成高价碘试剂的方法,该方法用电流代替了化学试剂,避免了使用价格昂贵、反应后处理棘手的氧化剂,如m-CPBA, H_2O_2, Oxone, Selectfluor等.利用电化学合成的高价碘试剂,既可促进氟化、氧化环化等反应,也可成功地应用于天然产物的全合成.一价碘/三价碘氧化还原体系可用来高效地形成碳碳键、碳杂原子等化学键.此外,能回收循环再利用的芳基碘介质可用于间接阳极氟化,且容易和产物分离.总结近年来高价碘试剂的电化学合成方法及其介导的各种化学反应.     

2-碘酰基苯甲酸在有机合成中的研究与应用

高价有机碘化合物的反应性质与过渡金属相似,其参与的反应具有反应条件较温和、选择性好、产率高及环境友好等优点,因而近年来关于高价有机碘试剂的研究受到广泛关注,在有机合成领域中获得了较多应用.综述了近年来高价有机碘试剂2-碘酰基苯基酸(IBX)在有机合成中的研究及应用,包括IBX在氧化羟基、含氮化合物和含硫化合物,在制备α...     

双齿氮配体螯合五价碘试剂介导的苯酚氧化去芳构化机理的理论研究

采用密度泛函理论方法研究了不同配体螯合五价碘试剂介导的苯酚氧化去芳构化反应机理以及配体对试剂活性的影响机制.揭示了双齿氮配体具有双重作用:一方面通过配位螯合作用增强五价碘试剂2-碘酰苯甲酸(2-iodoxybenzoic acid,IBX)的反应活性,另一方面作为碱捕获反应中生成的强酸,避免强酸与邻醌产物发生进一步反应,从而提高反应的总收率.研究结果将增加和深化对配体调控高价碘试剂反应性的认识和理解,为理性设计与开发新配体和反应提供理论依据.     

可再生型高价碘试剂亚碘酰二内酯在高效醇氧化中的应用研究

利用商品化的高价碘试剂亚碘酰二内酯(Iodosodilactone)作为最终氧化剂, 配合催化量的氮氧自由基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)和当量的4-二甲氨基吡啶(DMAP)所组成的反应体系可以将含有不同官能团的伯醇快速高效地氧化为相应的醛且不会发生过度氧化; 将反应体系中的催化剂换为空间位阻较小的氮氧自由基1-甲基-2-金刚烷氮氧自由基(1-Me-AZADO)则可以将仲醇高效地氧化为相应的酮. 值得指出的是, 反应结束后Iodosodilactone的还原态2-碘-间苯二甲酸和DMAP可以通过简单的过滤及酸碱中和处理进行回收, Iodosodilactone的再生可通过用次氯酸钠/盐酸体系氧化2-碘-间苯二甲酸来高效实现.     

亚碘酰苯化合物的制备与应用

三价碘化合物具有与过渡金属相似的反应性,而且对环境污染小、价格低、稳定性好且易制备等优点近年得到广泛关注。目前已经大量应用于材料化学、有机合成以及药物化学中,作为选择性氧化剂和绿色环保偶联试剂在多种氧化反应、重排反应、胺基化反应以及代替过渡金属进行催化反应中扮演着重要角色。本文通过结合本实验组的研究内容重点讲述活性最强的三价碘化合物亚碘酰苯的结构特点、制备方法与实际应用。     

非光催化与电化学体系下有机硫试剂参与的烯烃构建C—S键研究进展

烯烃是重要的合成子,其简洁高效的合成转化一直是有机合成领域的研究热点.近年来,基于烯烃骨架的C-S键成键反应特别受科学家的关注.烯烃可以与常见的有机含硫试剂(包括硫醇或硫酚、二硫醚、亚砜、磺酰肼、磺酰氯和亚磺酸钠等)反应,在烯烃的α-位或者β-位构筑C—S键来合成硫醚、亚砜或砜类化合物.鉴于此,以有机硫试剂的种类为分类...     

秋水仙碱及其天然类似物(-)-N-乙酰秋水酚甲醚的不对称合成（英文）

采用相对简单的不对称合成方法,完成了秋水仙碱及其天然类似物(-)-N-乙酰秋水酚甲醚(NCME)的形式全合成.首先经简单醛、酮的Aldol缩合完成碳骨架的构筑,然后经手性亚磺酰胺诱导的不对称还原胺化反应,廉价、高效地合成了手性胺中间体;再经过高价碘试剂的氧化关环,构筑该类生物碱的三元环结构.本策略为该类生物碱的简便、快速合成提供了有效方法.     

新型离子负载羟基(对甲苯磺酰氧基)碘苯对α,β-查尔酮及其衍生物的加成产物用于1,4,5-三芳基吡唑的合成

以吡啶和2,4-二硝基氯苯为起始原料,经过三步反应,合成了三种N-(4-碘苯基)吡啶盐新化合物7~9,然后在间氯过氧苯甲酸氧化下,7~9分别与对甲苯磺酸反应制备了三种新的吡啶盐负载羟基(对甲苯磺酰氧基)碘苯共轭试剂:N-[4-羟基(对甲苯磺酰氧基)碘苯基]吡啶对甲苯磺酸盐10、四氟硼酸盐11和六氟锑酸盐12.三种新试剂室温下都是固体,在空气中没有吸湿性.分别研究了试剂10、11和N-[4-羟基(对甲苯磺酰氧基)碘苯甲基]吡啶四氟硼酸盐4对α,β-查尔酮及其衍生物的加成反应,成功地合成了1,3-二芳基-2,3-二对甲苯磺酰氧基-1-丙酮14(其中二个是新化合物),共轭试剂10、11和α,β-查尔酮及其衍生物的加成产率比非共轭试剂4高.然后14和苯肼发生环合反应制备了1-苯基-4,5-二芳基吡唑(其中二个是新化合物).回收后的离子负载碘苯容易再生成试剂,而再生试剂和查尔酮及其衍生物的加成反应活性几乎保持不变.     

醋酸碘苯促进的氧化反应在构建2-氨基-1,3,4-噻二唑分子中的应用

报道了一种用高价碘试剂促进缩氨基硫脲分子内氧化偶联反应,能够有效地合成2-氨基-1,3,4-噻二唑类衍生物.高价碘可以作为温和的反应试剂,拥有毒性低、廉价可循环易操作的特性.该反应具有原料易制得、操作简便以及较好的底物适用性等特点.反应机理也进行了初步研究.     

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.     

有机合成中的高价碘应用

高价碘化物作为一种性能温和、选择性强及环境友好的氧化试剂在有机合成中得到了广泛的应用.近年来,各种不同结构的高价碘试剂和各种新的反应及应用大量涌现出来,使它们的应用领域从传统的醇类氧化扩展到一些结构复杂化合物的合成领域当中.本文以最常用和研究较多的几个高价碘化合物为例,对它们用于有机合成反应,如氧化、加成、取代和重排的最新进展进行了概述,对本研究小组重点研究的五价碘化合物邻羟基苯碘酰与酮类化合物的取代反应和烯烃化合物的加成反应也作了介绍.     

有机合成中的高价碘应用

高价碘化物作为一种性能温和、选择性强及环境友好的氧化试剂在有机合成中得到了广泛的应用.近年来,各种不同结构的高价碘试剂和各种新的反应及应用大量涌现出来,使它们的应用领域从传统的醇类氧化扩展到一些结构复杂化合物的合成领域当中.本文以最常用和研究较多的几个高价碘化合物为例,对它们用于有机合成反应,如氧化、加成、取代和重排的最新进展进行了概述,对本研究小组重点研究的五价碘化合物邻羟基苯碘酰与酮类化合物的取代反应和烯烃化合物的加成反应也作了介绍.     

有机合成中的高价碘应用

高价碘化物作为一种性能温和、选择性强及环境友好的氧化试剂在有机合成中得到了广泛的应用。近年来,各种不同结构的高价碘试剂和各种新的反应及应用大量涌现出来,使它们的应用领域从传统的醇类氧化扩展到一些结构复杂化合物的合成领域当中。本文以最常用和研究较多的几个高价碘化合物为例,对它们用于有机合成反应,如氧化、加成、取代和重排的最新进展进行了概述,对本研究小组重点研究的五价碘化合物邻羟基苯碘酰与酮类化合物的取代反应和烯烃化合物的加成反应也作了介绍。     

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。     

离子负载的双(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

制备了1种新的含有酰胺键的离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯固体试剂--1-甲基-3-[4鄄(双三氟乙酰氧基碘)苯甲酰胺基乙基]咪唑四氟硼酸盐. 该试剂无吸湿性, 在空气中长期放置不变质. 研究了1种离子负载的二(乙酰氧基)碘苯试剂和3种离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯试剂对乙酰苯胺的对位乙酰氧基化反应. 结果表明, 离子负载的二(乙酰氧基)碘苯试剂氧化能力较弱, 乙酰氧基化产物产率较低; 含有酰胺键的2种离子负载的双(三氟乙酰氧基)碘苯试剂不发生乙酰氧基化反应; 而1-甲基-3-[4-双(三氟乙酰氧基)碘苯甲基]咪唑四氟硼酸盐是理想的氧化剂. 以1-甲基-3-[4-双(三氟乙酰氧基)碘苯甲基]咪唑四氟硼酸盐为氧化剂, 室温下乙酰苯胺及其衍生物与乙酸可区域选择性地发生乙酰氧基化反应, 产率较高. 回收后的离子负载的碘苯容易再生成试剂, 而再生试剂的乙酰氧基化反应活性几乎保持不变.     

高价碘试剂参与酰胺的选择性二氟氯乙基化反应研究

含氟乙基化产物在生物医药和材料领域有着广泛的应用,合成含氟乙基的化合物有着重要意义.目前对三氟乙基化合物的合成有了相关报道,但是对于如何合成二氟乙基化产物却鲜有报道.通过氯二氟高价碘试剂和酰胺进行反应,选择性生成氮-氯二氟乙基化和氧-氯二氟乙基化产物,该反应的选择性通过溶剂选择即可调控,反应高效便捷实用.     

线性二芳基碘盐在杂原子芳基化中的应用研究进展

有机高价碘盐化合物作为一种低毒性、对环境友好、高反应活性的试剂,受到了广泛的关注.线性二芳基碘盐是一类重要的高价碘试剂,常在有机合成中作为芳基阳离子试剂进行芳基化反应,在有机合成领域具有广泛的应用.在温和的条件下,线性二芳基碘盐与亲核试剂反应成为高效构建杂原子芳基化的有效手段之一.按照成键类型分类讨论线性二芳基碘盐在杂原子(包括氧、氮、硫、磷等)芳基化反应中的应用,并就该领域的的发展前景进行展望.