腈類化合物是有機合成化學中非常重要的一類化合物,可以進行豐富多彩的化學轉化,其又分為烷基腈類化合物和芳基腈類化合物。今天,我們主要聊一聊芳基腈類化合物,該類化合物的合成最常用的方法就是鹵素(類鹵素)與Zn(CN)2,NaCN或者CuCN等在金屬Pd,Cu,Ni等的催化下進行偶聯(lián)反應構建。很明顯,該類方法都需要使用有毒的氰化金屬鹽,對小伙伴和環(huán)境都是不友好的。除了偶聯(lián)方法,羧酸類衍生物也是合成腈類化合物常用的原料,比如(1)醛,NH3在氧化劑的存在下合成CN;(2)酰胺在脫水試劑的作用下脫水制備CN;(3)醛,NaN3,H+參與的Schmidt重排反應;(4)醛,鹽酸羥胺,搭配脫水試劑的反應。除了這些方法,芳基溴代物或碘代物在丁基鋰的作用下生成芳基鋰試劑,再與親電的“CN”源反應也是制備芳基腈類化合物的方法。此外,另外一個不得不提的經(jīng)典反應就是Sandmeyer反應,芳胺在亞硝酸鈉的作用下,生成重氮鹽,再與氰化亞銅等反應。另外一個就是芳環(huán)含有強拉電子的鹵代物與NaCN的SnAr取代反應。合成直接如下圖所示。
圖片來源:有機合成路線自繪
今天小編瀏覽文獻,無意中看到一篇2013年的文章,掐指算算,距離現(xiàn)在已經(jīng)11年了,這篇文章發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 上,作者是來自北京大學的Jianbo Wang團隊,通過醋酸鈀催化,直接將甲基轉化為氰基,小編覺得很實用(10.1002/anie.201305731),在此和大家一起學習。大家想一想,如果多步合成一個含甲基的化合物,碰巧又想做一個類似物,把甲基轉化為氰基,那么本文報道的方法頓時就香了,可以進行化合物的后期修飾,這個也是非?;鸬囊粋€概念。
圖片來源:有機合成路線自繪
跳過篩選,直接上反應條件:Pd(OAc)2 (5 mol%), NHPI (30 mol%), TBN (3 equiv), MeCN, 70 oC, N2, 24 h。在這里小編想多嘮叨幾句,聊一聊,NHPI這個試劑,這個試劑與羧酸反應生成的NHPI活性酯,在光化學和電化學中有著非常廣泛的應用,涉及到單電子反應機理,這個與其結構的特殊性有很大關系。
圖片來源:有機合成路線自繪
我們來看一看底物的普適性,我們節(jié)選了部分例子,從下圖可以看出,不管苯環(huán)上連有供電子基團,還是拉電子基團,反應都能很好地進行,產(chǎn)率可以達到92%。對于雜環(huán)類底物,喹啉,反應也能進行,以中等到優(yōu)秀的產(chǎn)率得到產(chǎn)物。反應機理大家有興趣可以看看原文,是自由基反應機理。氮源來自TBN。
圖片來源:有機合成路線自繪
綜上所述,醋酸鈀催化甲基轉化為氰基的反應條件還是很溫和的,底物普適性也不錯,大家可以積極嘗試。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“機電號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of JDZJ Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.