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一种新型叠氮化试剂先容
分类 :新闻
宣布时间 :2022/12/16
会见量 :638

有机叠氮化物是合成含氮化合物的主要中心体,叠氮基团在大部分情形下是稳固的,但在特殊条件下它体现出特征反应性 。例如,有机叠氮化物与等当量的伯胺反应,并用于Staudinger反应 。叠氮化物的光敏性也被普遍用于研究配体-靶受体及其团结位点结构的光亲和性标记 。最近,Cu(I)催化的反应被发明非�?煽�,并被普遍用于点击化学(链接化学),从而有机叠氮化物和最后炔烃的1,3-偶极反应(Huisgen反应)再次进入有机化学合成领域的中心阶段 。


有机叠氮化合物的合成要领一直在高速生长,其中有机叠氮化合物中带有离去基团的亲核取代反应较为常用 。芳基卤化物和芳基重氮盐是用作亲电试剂,前者需要在离去基团的对位或邻位具有强的吸电子基团,此后者作为底物受到限制,由于芳基重氮盐是具有高度活性的中心体 。借助催化剂Cu(Ⅱ),三氟甲磺�;铮═fN3)将重氮转移至伯胺是合成有机叠氮化物的替换要领 。该要领在温顺的反应条件下举行,转化只需要一步反应且产率高 。然而,TfN3具有爆炸性,需要很是小心的处置惩罚 。近期有报道称咪唑-1-磺酰叠氮化物盐酸盐可为重氮转移试剂,它是结晶性固体,在80℃(剖析温度)以下是稳固的,具有与TfN3险些相同的反应性 。


Mitsuru团队报道了2-叠氮基-1,3-二甲基咪唑鎓氯化物(ADMC)是1,3-二羰基化合物的有用重氮转移试剂 。在该反应中,重氮化产品容易疏散,由于唯一可检测的副产品1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)易溶于水,可通过用水洗涤反应液去除,从而获得纯度较高的重氮化合物 。


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图1


然而,ADMC由于其吸湿性在其合成历程中疏散度较差 。相反,响应的2-叠氮基-1,3-二甲基咪唑鎓六氟磷酸盐(ADMP)则为稳固的晶体结构,疏散度较好,并且有着较强的向伯胺重氮转移的能力 。攻击敏感性试验和摩擦敏感性测试批注ADMP的爆炸性在可控规模内,图2显示了ADMP在200℃左右时视察到放热剖析 。这些效果批注ADMP可以在其剖析温度以下清静使用,优选在不凌驾100℃使用越发清静可靠 。


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图2


选用ADMP与对位取代的苯胺举行重氮转移实验,首先与4-甲氧基苯胺通过三乙胺作碱举行实验,反应在室温下顺遂举行,获得响应的4-甲氧基苯基叠氮化物 。该反应中,可以检测到副产品DMI,类似于以上提到的1,3-二羰基化合物的重氮化反应(表1) 。由于DMI与目的产品极性相差很大,它们很容易疏散 。


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表1


然后就是与对乙酰苯胺的反应实验,对乙酰苯胺是一种不适合与TfN3举行重氮化转移的底物 。当三乙胺作碱时,获得的叠氮化物仅有8%,纵然提高反应温度至50℃反应7小时效果也欠好 。实验批注强碱或有机碱如DBU都不适合此反应,但发明吡啶型碱有较好的效果,通过使用DMAP作碱收率抵达83%,添加五水硫酸铜没有显著效果 。同时也做了苯胺与ADMC的实验,效果与ADMP相比产率偏低 。


为了探索该反应的规模,以DMAP作碱将多种伯胺与ADMP反应 。在实验1-13中(表2)显示,非取代苯胺和具有给电子基团的苯胺在室温下与ADMP反应,均以高产率获得响应的叠氮化物 。使用微过量的ADMP与单卤代苯胺在50℃反应,产品收率也很高 。强吸电子基团取代的苯胺(如乙�;⑶杌拖趸�,使用过量的ADMP在DMAP作用下也有不错的收率 。在邻位二取代苯胺的情形下,取代基的作用是显著的 。无论空间位阻怎样,具有二甲基的苯胺都以优异的产率获得响应的叠氮化物,而二氯苯胺仅获得22%的叠氮化物,这可能是由于低亲核性导致 。1-萘胺也与响应的苯胺有类似地反应 。


接下来,研究了ADMP与伯烷基胺的反应 。以DMAP作碱与2-苯基乙胺的反应中,仅有21%的收率,并天生79%的胍 。当用三乙胺作碱时,收率增至74% 。同样,在环己胺重氮化时,三乙胺作碱优于DMAP 。而仲烷基胺和叔烷基胺以DMAP作碱时有较高的转化率 。


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表2


研究批注(图3),反应中亲核性强的碱更适合高度亲核的伯胺,其有两种作用:中和天生的酸和活化ADMP �;谡庖凰剂�,与伯胺相比在碱更亲核的情形下,碱首先与ADMP反应天生中心体Ⅰ,然后被伯胺取代天生中心体Ⅱ、六氟磷酸盐和碱,中心体Ⅱ爆发分子内质子转移从而天生响应的叠氮化合物 。在伯胺比碱更亲核情形下,伯胺在ADMP的a和b位置攻击,划分天生胍和响应的叠氮化合物 。


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图3


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