Au cours des 20 dernières années, les réactifs à base d'iode de haute valence en tant qu'oxydants ont attiré de plus en plus l'attention des chimistes en raison de leurs conditions de réaction douces, de leur rendement élevé, de leur bonne sélectivité et de leur respect de l'environnement. 1,1,1-triéthoxy-1,1-dihydroxy-1,2-phényliodyle-3 (1H) - un (DMP) est un réactif d'iode de haute valence, qui a été largement utilisé dans la synthèse organique.
1. Réaction d'IBX avec l'alcool
1) Réaction de l'IBX avec l'alcool dans le DMSO : L'oxydation de l'hydroxyle en carbonyle est une réaction de conversion très importante en synthèse organique. Il existe de nombreuses façons de réaliser cette conversion dans différentes conditions expérimentales. Dans une solution DMSO ou DMSO/THF, IBX peut oxyder rapidement les alcools primaires et secondaires en aldéhydes et cétones respectivement à température ambiante, tandis que les alcools primaires ne seront plus oxydés pour former des acides carboxyliques, éliminant efficacement la génération d'acides carboxyliques sous-produits. Dans les mêmes conditions, IBX oxyde le 1,2-diol pour obtenir - Alcool cétonique ou - La liaison CC du 1,2-diol n'a pas été oxydée. Dans le processus de réaction, il n'est pas nécessaire de protéger le groupe amino et de ne pas détruire les hétérocycles tels que le furane, la pyridine et l'indole, et les groupes fonctionnels tels que l'éther silylique, le thioéther, l'allyle, l'alcène, l'alcyne, l'acétal, le cétone mercaptal, l'ester le groupe et le groupe amide ne sont pas affectés dans la réaction :
L'alcool benzylique, allylique, propargylique et le glycol peuvent être obtenus par oxydation d'IBX dans un réacteur en présence de réactif de Wittig stable, - Esters insaturés. Cette méthode est particulièrement utile si l'aldéhyde intermédiaire est instable ou difficile à séparer :
La réaction d'oxydation de l'IBX en alcool est généralement réalisée dans une solution DMSO ou DMSO/THF. Le simple chauffage (80 degrés) du mélange d'alcool, d'IBX et de solvants organiques, tels que l'acétate d'éthyle, le chloroforme, le benzène, l'acétonitrile, l'acétone, le dichlorométhane, peut oxyder l'alcool primaire et l'alcool secondaire en aldéhydes et cétones correspondants ; Après la réaction, les sous-produits insolubles et les solvants peuvent être filtrés pour obtenir les composés carbonylés correspondants avec un rendement de 90 % ~ 100 %.
2) Réaction de l'IBX avec l'alcool à l'état sans solvant : à l'état sans solvant, l'IBX réagit avec l'alcool primaire (1,25 ∶ 1, rapport massique de la substance) à 60 ~ 70 degrés pour obtenir l'aldéhyde correspondant, avec un rendement de 72 % ~ 95 pour cent. Si la quantité d'IBX est trop élevée ou si la température de réaction est supérieure à 90 degrés, certains aldéhydes seront oxydés en acide carboxylique. Dans les mêmes conditions, les alcools secondaires sont oxydés en cétones correspondantes, et le rendement est relativement élevé. Cependant, dans des conditions sans solvant, l'IBX est limité à l'oxydation de l'alcool allylique et de l'alcool benzylique, et l'alcool aliphatique ne réagit pas. De plus, il ne convient que pour les réactions à faible dose
Dans la réaction de synthèse à grande échelle ; Si la température de réaction est relativement élevée, il existe un risque d'explosion.
3) Réaction d'oxydation directe de l'alcool primaire par l'IBX en acide carboxylique : oxydation de l'alcool primaire par l'IBX dans le DMSO pour obtenir la phase
Les aldéhydes ne seront plus oxydés en acide carboxylique. Cependant, en présence de réactifs O-nucléophiles tels que l'2-hydroxypyridine (HYP), le N-hydroxysuccinimide (NHS) ou l'1-hydroxybenzotriazole (HOBt), l'IBX peut oxyder directement l'alcool primaire en acide carboxylique à température ambiante, avec un rendement de 64 % ~ 95 %. En utilisant cette réaction, les alcools aminés N-protégés sont directement oxydés en acides aminés correspondants sans racémisation :
2. Réaction d'IBX avec des composés organiques contenant de l'azote
1) Application d'IBX dans la réaction de fermeture de cycle du N-arylamide insaturé, du carbamate et de l'urée : les méthodes de construction de la liaison CN comprennent : la substitution du groupe fonctionnel O par le réactif N-nucléophile, le réarrangement du groupe fonctionnel carbonyle, la réduction et l'amination, etc. Cependant, la méthode de connexion directe de N à C sans connexion O sans produire de sous-produits inoffensifs ne consiste pas à utiliser IBX pour réagir avec du N-arylamide insaturé, du carbamate et de l'urée pour obtenir divers composés hétérocycliques à cinq chaînons contenant de l'azote. Par cette méthode, le groupe N-fonctionnel est sélectivement connecté à la liaison alcène non activée
Former une nouvelle clé CN. Ceci est en synthèse - Il existe des applications ingénieuses dans des unités structurelles importantes et des intermédiaires tels que le lactame, le carbamate cyclique et le sucre aminé :
2) Application de l'IBX à la déshydrogénation oxydative des amines : L'oxydation des amines en imines est une conversion très utile. Il existe de nombreux rapports de littérature connexes, mais chaque méthode présente des défauts majeurs. En synthèse organique, il manque une méthode douce et universelle d'oxydation de l'amine, ce qui est très étrange, car les unités structurelles telles que les imines et les oximes peuvent être facilement préparées par l'oxydation de l'amine, et ces unités structurelles ont des applications importantes dans la synthèse de nombreux composés hétérocycliques. Par conséquent, la réaction d'IBX avec la benzylamine a été étudiée. Il a été découvert que l'IBX peut oxyder l'amine secondaire en imine dans des conditions très douces. Le temps de réaction était court, et le rendement était élevé, avec une sélectivité.
3) L'application d'IBX dans la réaction d'aromatisation des composés hétérocycliques contenant de l'azote : de nombreux produits naturels et médicaments ayant des activités biologiques sont des composés hétérocycliques contenant de l'azote, de sorte que les méthodes de synthèse des composés hétérocycliques aromatiques contenant de l'azote ont attiré l'attention des chimistes. En utilisant IBX, des composés hétérocycliques aromatiques substitués tels que l'imidazole, l'isoquinoléine, la pyridine et le pyrrole peuvent être synthétisés à partir d'amines cycliques :
3. Réaction d'IBX avec des composés organiques contenant du soufre
1) L'oxyde de sulfure IBX est un sulfoxyde : c'est un composé très utile. Par une série de réactions
Pour convertir le sulfoxyde en de nombreux sulfures organiques, qui sont très utiles dans la synthèse de médicaments et de produits naturels à base de soufre. Pour oxyder le sulfure en sulfoxyde, les conditions de réaction doivent être strictement contrôlées, y compris l'oxydant
Pour réduire la formation de sous-produit sulfone. En présence d'une quantité catalytique de bromure de tétraéthylammonium (TEAB), le thioéther est oxydé par IBX pour obtenir du sulfoxyde, et le rendement est quasi quantitatif. La formation de sulfoxyde n'est pas observée. Si TEAB n'est pas ajouté, la réaction est relativement lente, nécessitant 12-36 heures.
2) Application de l'IBX dans la réaction de déprotection des thioacétals (cétones) : la conversion du carbonyle en thioacétals (aldéhydes) est une méthode courante pour protéger le carbonyle. Cependant, il est difficile de les protéger
La méthode nécessite des conditions d'oxydation sévères ou des sels de mercure, il est donc nécessaire de trouver un réactif doux à faible toxicité. Acétone-eau (2:15, V ∶ V) comme solvant - Cyclodextrine（ - Sous la catalyse du CD), IBX est utilisé pour hydrolyser le thiocétal (aldéhyde) en composés carbonylés correspondants. La réaction peut être effectuée à température ambiante avec un rendement de 85 % ~ 94 %. De plus, les atomes d'halogène, nitroso, hydroxyle, alcoxy, doubles liaisons conjuguées, etc. ne sont pas affectés dans la réaction.
4. Préparation de l'aldéhyde et de la cétone d'oxydation IBX, - composés carbonylés insaturés
En chimie organique, - Les composés carbonylés insaturés sont une sorte de composés courants et utiles, mais leur synthèse est parfois un travail complexe et difficile. Dans le passé, il y a eu de nombreux rapports sur leurs méthodes de synthèse. Une méthode courante consiste à préparer de l'énol silyl éther à partir de composés carbonylés, puis à utiliser du palladium pour catalyser l'oxydation, - des composés carbonylés insaturés. Une autre méthode consiste à utiliser un réactif au sélénium pour préparer une ou deux étapes de réaction. En ajustant la quantité d'IBX, la température de réaction et le temps de réaction, des produits avec différentes saturations peuvent être obtenus :
5. Application d'IBX dans la préparation de lactones
La lactone peut être préparée par oxydation de l'hémiacétal interne. L'hémiacétal interne est insoluble ou légèrement soluble dans la plupart des solvants organiques, mais soluble dans le DMSO. Utilisation de DMSO comme solvant et d'IBX à température ambiante
Oxydation du 1,4-diol - Le rendement en hémiacétal interne est de 60 % - 88 %, mais il n'y a pas de lactone. Ils pensent que cela peut être dû au grand encombrement stérique. En utilisant de l'acétate d'éthyle/DMSO (9 ∶ 1, V ∶ V) comme solvant, chauffé et chauffé au reflux, IBX a oxydé l'hémiacétal interne pour obtenir de la lactone avec un rendement de 66 % ~ 91 %.
6. IBX oxyde les atomes de carbone attachés aux cycles aromatiques
L'atome C attaché au cycle aromatique est un site riche en électrons, qui peut être oxydé en carbonyle par IBX. Cette méthode peut être utilisée pour construire un groupe carbonyle à la position où le cycle aromatique est attaché. Dissoudre le substrat de réaction et IBX dans du fluorobenzène/DMSO (2 ∶ 1, V ∶ V) ou du DMSO pur, chauffer à 80 ~ 90 degrés C, et la réaction peut se dérouler avec un rendement élevé et peu de sous-produits.
7. Autres exemples d'application réussie d'IBX en synthèse organique
- L'hydroxylcétone et - Les aminocétones sont des intermédiaires de synthèse importants en chimie organique et pharmaceutique. séjour - En présence de cyclodextrine, en utilisant l'eau comme solvant, IBX oxyde les composés époxy et l'azacyclopropane pour obtenir - l'Hydroxyl cétone et - l'Amino cétone. Il s'agit d'une synthèse en une étape d'azacyclopropane - Le premier exemple d'aminocétone :
- Les cétones fonctionnalisées sont des intermédiaires très utiles dans la synthèse de nombreux composés hétérocycliques, produits naturels et composés apparentés. Le composé acide o-iodobenzoïque-1-o-iodobenzyloxy-2-ester oxoaryléthylique a été synthétisé en utilisant IBX en présence d'iodure de potassium :