Negli ultimi 20 anni, i reagenti di iodio ad alto valore come ossidanti hanno attirato sempre più l'attenzione dei chimici a causa delle loro condizioni di reazione blande, resa elevata, buona selettività e compatibilità ambientale. 1,1,1-triaetossi-1,1-diidrossi-1,2-feniliodil-3 (1H) - uno (DMP) è un tipico reagente di iodio ad alto valore, che è stato ampiamente utilizzato nella sintesi organica.
1. Reazione di IBX con alcool
1) Reazione di IBX con alcol in DMSO: L'ossidazione dell'ossidrile a carbonile è una reazione di conversione molto importante nella sintesi organica. Esistono molti modi per ottenere questa conversione in diverse condizioni sperimentali. Nella soluzione DMSO o DMSO/THF, l'IBX può ossidare rapidamente alcoli primari e secondari rispettivamente in aldeidi e chetoni a temperatura ambiente, mentre gli alcoli primari non saranno ulteriormente ossidati per formare acidi carbossilici, eliminando efficacemente la generazione di acidi carbossilici sottoprodotti. Nelle stesse condizioni, IBX ossida 1,2-diolo per ottenere - Alcool chetonico o - Il legame CC di 1,2-diolo non è stato ossidato. Nel processo di reazione non è necessario proteggere il gruppo amminico e non distruggere gli eterocicli come furano, piridina e indolo, e i gruppi funzionali come silil etere, tioetere, allile, alchene, alchino, acetale, chetone mercaptale, estere gruppo e gruppo ammidico non sono influenzati dalla reazione:
L'alcool benzilico, allilico, propargilico e il glicole possono essere ottenuti mediante ossidazione di IBX in un reattore in presenza di reagente Wittig stabile, - Esteri insaturi. Questo metodo è particolarmente utile se l'aldeide intermedia è instabile o difficile da separare:
La reazione di ossidazione dell'IBX ad alcol viene solitamente eseguita in soluzione DMSO o DMSO/THF. Il semplice riscaldamento (80 gradi) della miscela di alcol, IBX e solventi organici, come acetato di etile, cloroformio, benzene, acetonitrile, acetone, diclorometano, può ossidare l'alcol primario e l'alcol secondario a corrispondenti aldeidi e chetoni; Dopo la reazione, i sottoprodotti insolubili e i solventi possono essere filtrati per ottenere corrispondenti composti carbonilici con una resa del 90% ~ 100%.
2) Reazione di IBX con alcol in condizioni prive di solventi: in condizioni prive di solventi, IBX reagisce con alcol primario (1,25 ∶ 1, rapporto di massa della sostanza) a 60 ~ 70 gradi per ottenere l'aldeide corrispondente, con una resa del 72 percento ~ 95 per cento. Se la quantità di IBX è eccessiva o la temperatura di reazione è superiore a 90 gradi, alcune aldeidi saranno ossidate ad acido carbossilico. Nelle stesse condizioni, gli alcoli secondari vengono ossidati nei corrispondenti chetoni e la resa è relativamente alta. Tuttavia, in condizioni prive di solventi, l'IBX è limitato all'ossidazione dell'alcol allilico e dell'alcol benzilico e l'alcol alifatico non reagisce. Inoltre, è adatto solo per reazioni a piccole dosi
Nella reazione di sintesi su larga scala; Se la temperatura di reazione è relativamente alta, c'è il rischio di esplosione.
3) Reazione di ossidazione diretta dell'alcol primario da parte di IBX ad acido carbossilico: ossidazione dell'alcol primario da parte di IBX in DMSO per ottenere la fase
Le aldeidi non saranno ulteriormente ossidate ad acido carbossilico. Tuttavia, in presenza di reagenti O-nucleofili come 2-idrossipiridina (HYP), N-idrossisuccinimide (NHS) o 1-idrossibenzotriazolo (HOBt), l'IBX può ossidare direttamente l'alcool primario in acido carbossilico a temperatura ambiente, con una resa del 64% ~ 95%. Usando questa reazione, gli amminoalcoli N-protetti vengono ossidati direttamente ai corrispondenti amminoacidi senza racemizzazione:
2. Reazione di IBX con composti organici contenenti azoto
1) Applicazione di IBX nella reazione di chiusura dell'anello di N-arilammide, carbammato e urea insaturi: i metodi di costruzione del legame CN includono: sostituzione del gruppo funzionale O con reagente N-nucleofilo, riarrangiamento del gruppo funzionale carbonilico, riduzione e amminazione, ecc. Tuttavia, il metodo per collegare direttamente N a C senza connessione O senza produrre sottoprodotti innocui non consiste nell'utilizzare IBX per reagire con N-arilammide insaturo, carbammato e urea per ottenere vari composti eterociclici a cinque membri contenenti azoto. Con questo metodo, il gruppo N-funzionale è collegato selettivamente al legame alchenico non attivato
Forma una nuova chiave CN. Questo è in sintesi - Ci sono applicazioni ingegnose in importanti unità strutturali e intermedi come lattame, carbammato ciclico e aminozucchero:
2) Applicazione dell'IBX nella deidrogenazione ossidativa delle ammine: L'ossidazione delle ammine in immine è una conversione molto utile. Esistono molti rapporti di letteratura correlati, ma ogni metodo presenta alcuni difetti importanti. Nella sintesi organica, manca un metodo blando e universale per ossidare l'ammina, il che è molto strano, perché le unità strutturali come le immine e le ossime possono essere facilmente preparate mediante l'ossidazione dell'ammina, e queste unità strutturali hanno importanti applicazioni nella la sintesi di molti composti eterociclici. Pertanto, è stata studiata la reazione di IBX con benzilamina. È stato riscontrato che l'IBX può ossidare l'ammina secondaria in immina in condizioni molto blande. Il tempo di reazione è stato breve e la resa è stata elevata, con selettività.
3) L'applicazione di IBX nella reazione di aromatizzazione di composti eterociclici contenenti azoto: molti prodotti naturali e farmaci con attività biologiche sono composti eterociclici contenenti azoto, quindi i metodi sintetici di composti eterociclici aromatici contenenti azoto hanno attirato un'ampia attenzione dei chimici. Utilizzando IBX, composti eterociclici aromatici sostituiti come imidazolo, isochinolina, piridina e pirrolo possono essere sintetizzati da ammine cicliche:
3. Reazione di IBX con composti organici contenenti zolfo
1) L'ossido di solfuro IBX è solfossido: è un composto molto utile. Attraverso una serie di reazioni
Per convertire il solfossido in molti solfuri organici, molto utili nella sintesi di farmaci e prodotti naturali di zolfo. Per ossidare il solfuro in solfossido, le condizioni di reazione devono essere rigorosamente controllate, incluso l'ossidante
Per ridurre la formazione di solfone sottoprodotto. In presenza di una quantità catalitica di bromuro di tetraetil ammonio (TEAB), il tioetere viene ossidato da IBX per ottenere solfossido, e la resa è quasi quantitativa. La formazione di solfossido non è osservata. Se non si aggiunge TEAB, la reazione è relativamente lenta e richiede 12-36 ore.
2) Applicazione dell'IBX nella reazione di deprotezione dei tioacetali (chetoni): la conversione del carbonile in tioacetali (aldeidi) è un metodo comune per proteggere il carbonile. Tuttavia, è difficile proteggerli
Il metodo richiede dure condizioni di ossidazione o sali di mercurio, quindi è necessario trovare un reagente blando con bassa tossicità. Acetone-acqua (2:15, V ∶ V) come solvente - Ciclodestrina （ - Sotto la catalisi di CD), IBX viene utilizzato per idrolizzare il tiochetale (aldeide) nei corrispondenti composti carbonilici. La reazione può essere condotta a temperatura ambiente con una resa dell'85%~94%. Inoltre, gli atomi di alogeno, nitroso, idrossile, alcossi, doppi legami coniugati, ecc. non sono influenzati dalla reazione.
4. Preparazione di aldeidi e chetoni di ossidazione IBX, - composti carbonilici insaturi
In chimica organica , - I composti carbonilici insaturi sono una specie di composti comuni e utili, ma la loro sintesi a volte è un lavoro complesso e difficile. In passato, ci sono state molte segnalazioni sui loro metodi di sintesi. Un metodo comune consiste nel preparare enol silil etere da composti carbonilici e quindi utilizzare il palladio per catalizzare l'ossidazione , - Composti carbonilici insaturi. Un altro metodo consiste nell'utilizzare il reagente al selenio per preparare una o due fasi di reazione. Regolando la quantità di IBX, la temperatura di reazione e il tempo di reazione, si possono ottenere prodotti con diverse saturazioni:
5. Applicazione di IBX nella preparazione di lattoni
Il lattone può essere preparato mediante ossidazione dell'emiacetale interno. L'emiacetale interno è insolubile o leggermente solubile nella maggior parte dei solventi organici, ma solubile in DMSO. Utilizzando DMSO come solvente e IBX a temperatura ambiente
Ossidazione di 1,4-diolo - La resa dell'emiacetale interno è del 60 percento - 88 percento , ma non c'è lattone. Pensano che possa essere dovuto al grande ostacolo sterico. Usando acetato di etile/DMSO (9 ∶ 1, V ∶ V) come solvente, riscaldato e messo a riflusso, IBX ha ossidato l'emiacetale interno per ottenere il lattone con una resa del 66% ~ 91%.
6. IBX ossida gli atomi di carbonio attaccati agli anelli aromatici
L'atomo di C attaccato all'anello aromatico è un sito ricco di elettroni, che può essere ossidato a carbonile da IBX. Questo metodo può essere utilizzato per costruire un gruppo carbonilico nella posizione in cui è attaccato l'anello aromatico. Sciogliere il substrato di reazione e l'IBX in fluorobenzene/DMSO (2 ∶ 1, V ∶ V) o DMSO puro, riscaldare a 80~90 gradi C e la reazione può procedere con resa elevata e pochi sottoprodotti.
7. Altri esempi di applicazione riuscita dell'IBX nella sintesi organica
- Idrossilchetoni e - Amminochetoni sono importanti intermedi sintetici nella chimica organica e farmaceutica. soggiorno - In presenza di ciclodestrina, utilizzando acqua come solvente, IBX ossida composti epossidici e azaciclopropano per ottenere - Idrossilchetone e - Amminochetone. Questa è una sintesi in un'unica fase dell'azaciclopropano - Il primo esempio di aminochetone:
- I chetoni funzionalizzati sono intermedi molto utili nella sintesi di molti composti eterociclici, prodotti naturali e composti correlati. Il composto acido o-iodobenzoico-1-o-iodobenzilossi-2-ossoariletil estere è stato sintetizzato utilizzando IBX in presenza di ioduro di potassio: