高價碘化學在有機合成中具有廣泛的應用,近年來備受化學工作者的關注。近日《德國應用化學》以“Intramolecular Aryl Migration of Diaryliodonium Salts: Access to Ortho-Iodo Diaryl Ethers”為題,在線報道了我?;瘜W與分子工程學院在有機高價碘化物領域的研究工作(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的高價碘化合物,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)獨特的親電芳基化試劑,早在80年代就引起了合成化學界濃厚的興趣。近年來,二芳基碘鹽的簡便制備方法的出現(xiàn)從而使其成為有機合成的新熱點之一。華東理工大學化學與分子工程學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),完成多個芳環(huán)母體的芳香共軛擴大化;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,在幾乎所有已報道的二芳基碘鎓鹽參與的芳基化反應中,反應模式都集中在分子間的芳基化,并且伴隨著與目標產(chǎn)物等量的碘苯作為副產(chǎn)物,這極大地降低了反應的原子經(jīng)濟性。因此,如何高效利用二芳基碘鎓鹽中的兩個芳基一直是化學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。該反應的反應條件溫和,底物范圍廣,原子利用率較高。其機理探究中作者提出了該反應經(jīng)由磺?;鶎虻挠H核芳香取代路徑。此外,鄰碘二芳醚作為有機合成中的通用合成子被應用到了一系列偶聯(lián)反應中。最后,作者將該芳基遷移反應成功應用到了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價。
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基金,國家重點研發(fā)計劃項目,香港裘搓(Croucher)基金會資助項目等科研項目的資助。