高價(jià)碘化學(xué)在有機(jī)合成中具有廣泛的應(yīng)用,近年來備受化學(xué)工作者的關(guān)注。近日《德國應(yīng)用化學(xué)》以“Intramolecular Aryl Migration of Diaryliodonium Salts: Access to Ortho-Iodo Diaryl Ethers”為題,在線報(bào)道了我?;瘜W(xué)與分子工程學(xué)院在有機(jī)高價(jià)碘化物領(lǐng)域的研究工作(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, DOI: 10.1002/anie.201806405,原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201806405)。
二芳基碘鎓鹽是一類正三價(jià)的高價(jià)碘化合物,由于其碘正離子的高度缺電子性和碘苯較易離去的特性,使得其C(sp2)-I鍵相對(duì)于一般的鹵代芳烴碳鹵鍵較易被活化,因此,作為一種性質(zhì)獨(dú)特的親電芳基化試劑,早在80年代就引起了合成化學(xué)界濃厚的興趣。近年來,二芳基碘鹽的簡(jiǎn)便制備方法的出現(xiàn)從而使其成為有機(jī)合成的新熱點(diǎn)之一。華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院的王利民教授和韓建偉副教授科研小組自2011年伊始,開展了二芳基碘鹽的芳基化反應(yīng)研究(Asian J. Org. Chem.2012, 1, 218;Highlighted in Angewandte Spotlights, Angew. Chem. Int. Ed.2012, 51, 10926-10928),完成多個(gè)芳環(huán)母體的芳香共軛擴(kuò)大化;其中包括三芳胺和萘酰亞胺的芳基化(Synlett2013, 24, 1959)、香豆素的4,5-苯并化(Org. Lett.2015, 17, 5654.)和苯并菲的合成(J. Org. Chem. 2018,83, 49.)等等。
然而,迄今為止,在幾乎所有已報(bào)道的二芳基碘鎓鹽參與的芳基化反應(yīng)中,反應(yīng)模式都集中在分子間的芳基化,并且伴隨著與目標(biāo)產(chǎn)物等量的碘苯作為副產(chǎn)物,這極大地降低了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。因此,如何高效利用二芳基碘鎓鹽中的兩個(gè)芳基一直是化學(xué)家們難以解決的問題。
該課題組通過溫和的氧化方法,制備了一系列新穎的鄰位三氟甲磺酸酯取代的二芳基碘鎓鹽。這種新型的二芳基碘鎓鹽在碳酸銫的作用下,室溫就可以發(fā)生分子內(nèi)的芳基遷移得到鄰碘二芳醚類化合物。該反應(yīng)的反應(yīng)條件溫和,底物范圍廣,原子利用率較高。其機(jī)理探究中作者提出了該反應(yīng)經(jīng)由磺?;鶎?dǎo)向的親核芳香取代路徑。此外,鄰碘二芳醚作為有機(jī)合成中的通用合成子被應(yīng)用到了一系列偶聯(lián)反應(yīng)中。最后,作者將該芳基遷移反應(yīng)成功應(yīng)用到了3-碘-L-甲狀腺素的合成中,該研究受到了編輯和審稿人的高度評(píng)價(jià)。
該論文的共同通訊作者為韓建偉副教授和王利民教授,博士生陳煌冠為該論文的第一作者。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,香港裘搓(Croucher)基金會(huì)資助項(xiàng)目等科研項(xiàng)目的資助。