同時由于鹵素容易被羥基、氰 基、 氨基等替換,因此,1,2-二 鹵代物也是重要的有 機中間體,其中,1-氯-2-碘化合物是一類被研究較多 的1,2-二鹵 代 物。盡 管 最 簡 便 的 合 成1-氯-2-碘化 合物的方式是烯烴的直接氯 碘 化 反 應,但是由于氯化碘的離解性,反應通常只能得到少量目標產物,同 時生成大量不穩定的二碘化物。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
BrukerAC-500 型 (瑞士)核 磁 共 振 儀;Bmker Apexll型高 分 辨 質 譜 儀(EI源);METTLER TO- LEDOAL104型電子分析天平;ZF-1型三用紫外分析儀,海門市其林貝爾儀器制造有限公司;ZNHW 型控溫儀;旋蒸儀,鞏義市英峪高科儀 器廠;DLSB-5/20 ℃ 型低溫冷卻循環泵,鞏義 市 京 華儀器有限責任公司;SHZ-D(Ⅲ)型循環水真空泵, 杭州博研儀器設備有限公司;X-4數字顯示顯微 熔 點測定儀,北京泰克儀器有限公司。 苯乙烯,麥克林化學試劑有限公司;1-羥基苯并 三氮唑、叔丁 基 過 氧 化 氫(質 量 分 數70%),九鼎 化 學試劑有限公司;碘單質,西隴化工股份有限公司; 乙酰氯,上海凌峰化學試劑有限公司;二氯甲烷等溶 劑均為市售分析純,未經純化,直接使用。
1.2 實驗方法
向含有烯烴化合物(0.3mmol)和1-羥基苯并三 氮唑(48.6mg,0.36mmol)的二氯甲烷(2mL)溶液中 依次加入碘單質(38.1mg,0.15mmol)和叔丁基過氧 化氫(質量分數70%)(77.2mg,0.6mmol)。混合物 40℃攪拌反應5h,TLC檢測苯乙烯反應完全。反應 混合 物 冷 至 室 溫,加 入 乙 酰 氯 (117.75 mg,1.5 mmol),室溫攪拌16h。TLC檢測反應中間體消耗完 全。減壓除去反應溶劑。化合物2a~2e以石油醚為 淋洗劑,化合 物2f和2g以V(石油 醚)∶V(乙酸 乙 酯)=9∶1的混合溶液為淋洗劑,通過柱層析得到。 (1-氯-2-碘乙烷 基)苯(2a):收率50%,熔點 44~45 ℃ (文 獻 報 道 42~44 ℃)。1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 為 7.51~7.31 (m,5H),5.08化反應。烯烴與 N-羥基苯并三氮唑(HOBt)和單質 碘在叔丁基過氧化氫(TBHP)作為氧化劑條件下生 成α-碘代-N-烷氧基苯并三氮唑(I)。該化合物中的 N-氧苯并三氮唑可作為離去基團,與乙酰氯發生親 核 氯 代 反 應,生 成 1-氯-2-碘 化 合 物。基 于 以 上 發 現,筆者進行烯烴的一鍋法1-氯-2-碘代反應合成1- 氯-2-碘化合物 的 研 究。
2 結果與討論
首先筆者采用苯乙烯1a的1-氯-2-碘代反應為 模板反應,對反應條件進行優化。苯乙烯與1.2當 量1-羥基苯并三氮唑、0.5當量碘單質,以2當量質 量分數為70%的 TBHP為氧化劑,在二氯乙烷溶劑 中40 ℃下反應5h,隨后與5當量乙酰氯進一步室 溫反應16h,能以45%的收率得到目標產物2a。苯 乙烯1a的1-氯-2-碘代反應過程為在此基礎上篩選氧化劑、溶劑和氯化 試 劑。氧 化劑對反應收率的影響如表1中 序 號1~5所 示。 在沒有氧化劑的情況下,烯烴的1-氯-2-碘代反應不 能進行。對常見的氧化劑進行篩選,發現過硫酸鉀 和二叔丁基過氧化物對反應沒有作用,雙氧水作氧 化劑目 標 產 物 的 收 率 達 到 29%。因 此,最 終 選 擇 TBHP水溶 液 作 氧 化 劑。
3 結 論
以成本較低的苯乙烯為起始原料,先得到α-碘代-N-烷氧基苯并三氮唑中間體,通過苯并三氮唑單 元這個“中轉站”實現氯代,最后得到區域選擇性高 的1-氯-2-碘化合物。反應底物普適性強,被富電子 基團和吸電子基團取代的苯乙烯和脂肪族類烯烴都適用于該反應,且反應采用一鍋法,簡化了操作,節 約了成本。該方法具有路線經濟合理、環境友好以 及操作簡單等優點,為1-氯-2-碘化合物的合成提供 了一種新的方法。