中文名:碘苯二乙酸
英文名:Iodobenzene diacetate
中文别名:二乙酸亚碘酰苯;二乙酸碘苯;醋酸碘苯;二乙酰氧基碘苯;二醋酸碘苯
英文别名:(Diacetoxyiodo)benzene;Phenyliodine(III) diacetate;Iodosobenzene diacetate;PIA;iodosylbenzene di(acetate); iodobenzene-acetic acid (1:2); diacetoxyiodo-benzen
结构式:
CAS 3240-34-4
EINECS 221-808-1
化学式 C10H13IO4
分子量 324.112
InChI InChI=1/C6H5I.2C2H4O2/c7-6-4-2-1-3-5-6;2*1-2(3)4/h1-5H;2*1H3,(H,3,4)
熔点:161-165 ºC
沸点:456.8°C at 760 mmHg
闪点:230.1°C
水溶性:INSOLUBLE
蒸汽压:3.87E-09mmHg at 25°C
物化性质:MP 161-165 ºC
危险品标志:刺激性物品
风险术语:R36/37/38 - 刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。
安全术语:S26 - 不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S37/39 - 戴适当的手套和护目镜或面具。
用作拓扑替康中间体。
多功能的氧化和乙酸化试剂;在TEMPO氧化橙花醇为橙花醛的反应中,按化学计量的氧化剂;在铑催化烯烃与氨基磺酸酯吖丙啶化反应中的氧化剂;用于在室温下钯催化吲哚的2-芳基化;用于合成种类繁多的杂环化合物试剂;vic-乙二醇裂解剂,羟基化以及许多氧化反应的试剂;用于制备热不稳定物质亚碘酰苯。
碘苯二乙酸属于有机高价碘化合物,是一类温和、无毒的氧化剂且具有较强的亲电性试剂,与以往重金属氧化物如KMnO4、CrO3等相比具有无污染、无毒等优点,传统重金属氧化剂在使用完后便产生污染,影响环境,同时造成资源性浪费。
碘苯二乙酸应用于制药等行业,具有良好的选择氧化特性,近年来越来越得到广泛的应用。比如最新口服肺癌治疗药拓扑替康、抗炎镇痛药萘普生、抗抑郁药氟西汀及应付禽流感的流感药物奥司他韦(达菲)、抗肿瘤药Aranorosin的合成,另外还用于霍夫曼降解,比如非天然氨基酸L-2,3-二氨丙酸、L-2,4-二氨基丁酸的合成、催化卤化、苯并咪唑等杂环类化合物的成环、苯酚的氧化、卟啉原的氧化反应等,产品用途广,性质稳定,容易保存,反应的副产物通常是价格比较贵的有机原料碘苯,可以进行回收循环使用,也可以用来合成其他化合物,不对环境产生污染,是非常理想的氧化试剂。
碘苯二乙酸传统的合成工艺是碘苯与40%的过氧乙酸进行反应制得,而40%的过氧乙酸为强氧化剂,具有爆炸性,在生产、贮存、运输和使用当中存在着相当高的危险隐患,一不当心易发生爆炸事故,给国家、企业和员工都会造成不稳定影响,而且,目前市场上也很难买到40%以上的过氧乙酸,一般市场上供应的都是在18-23%的浓度,而制备碘苯二乙酸浓度必须高达40%以上的过氧乙酸才能进行反应。由于受到安全等因素的限止,因此,此工艺的生产规模很小,产量很低。我们采用新的合成方法,用已经广泛用在洗衣粉,洗涤剂中,性质稳定的四水过氧硼酸钠代替40%的过氧乙酸来制备碘苯二乙酸,从而避免了使用过氧乙酸的危险性,使得产品可以进行大规模的生产,并且操作安全。
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺合理,操作简单,生产安全,适合工业化大规模生产的碘苯二乙酸的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种碘苯二乙酸的制备方法,其特征在于,该方法以四水过硼酸钠为原料,在冰醋酸/醋酸酐混合液的存在下与碘苯发生酰化反应,其中四水过硼酸钠与碘苯的摩尔比为3-10∶1,反应温度为30℃-45℃,反应时间为4-24小时,反应结束后加冰水得到碘苯二乙酸粗品,然后进行重结晶得碘苯二乙酸。
与现有技术相比,本发明以廉价,稳定的四水过硼酸钠为原料,在冰醋酸或冰醋酸与醋酸酐的存在下,与碘苯进行酰化反应,得到碘苯二乙酸。与现有通过高度危险的40%过氧乙酸方法相比,本发明工艺合理,操作简单,生产安全,适合工业化大规模生产,为工业化生产碘苯二乙酸提供了有利条件。
以往的文献报道了二氯二氰基苯醌(DDQ)、四氯苯(TCQ)及硝基苯等氧化剂用于卟啉的氧化反应,但这些氧化剂存在毒性大、不便回收等缺点。本文通过实验结果报道了碘苯二乙酸将卟啉氧化成meso-四苯基卟啉的能力。在氧化过程中,碘苯二乙酸被还原为碘苯,可再回收用于合成碘苯二乙酸。
本实验使用了PE-2400元素分析仪、P-E Lambda2型紫外分光光度计、瑞士 Brucker DKX 300MH2型核磁共振仪等仪器设备。试剂包括吡咯、碘苯二乙酸、苯甲醛、三氟乙酸等。
在反应瓶中加入无水乙醚和三氟乙酸,然后加入吡咯和苯甲醛,经过密封搅拌反应后得到黑色溶液。随后加入IBDA和二甲苯,经过回流反应后得到黑色固体。通过柱色谱分离得到紫红色溶液,最终得到meso-四苯基卟啉,收率为46%。
实验结果表明,碘苯二乙酸可以有效将卟啉氧化成卟啉。反应过程中通过毛细管取样观察反应进程,并通过紫外分光光度计测定生成的目标化合物I。测定结果显示,碘苯二乙酸将卟啉氧化过程中生成TPPH2的同时,还伴随生成TPC。TPC的含量随反应时间延长而减少,直至完全转化为TPPH2(见图1,曲线1)。所需反应时间为90 min~ 120 min。因此,反应中可能存在下述转换关系:
基于上述实验结果,碘苯二乙酸还可用于纯化含有TPC的TPPH2。将含有TPC的TPPH2样品与碘苯二乙酸加入到二甲苯中,经过回流后,即可分离出纯TPPH2(图1,曲线2)。反应过程中,碘苯二乙酸被还原为碘苯,待反应终止后,蒸出二甲苯,再通过减压蒸馏回收碘苯(沸点188 ℃)。
α-卤代酮是一类亲电活性极高的有机合成砌块,广泛应用于有机合成化学和药物化学中。然而,目前已有的制备方法存在反应时间长、反应条件严苛以及多卤代副产物生成的问题。
为了克服这些缺点,科研工作者发明了一种新的方法,利用二乙酸碘苯作为卤代试剂,以三甲基氯硅烷作为氯代试剂,实现了酮烯醇硅醚制备α-卤代酮的方法。该方法操作简便,反应条件温和,可以高产率地得到α-卤代酮。
具体制备步骤如下:
步骤1:制备烯醇硅醚。将苯丙酮溶解在无水THF中,加入二异丙基氨基锂,搅拌后加入三甲基氯硅烷,反应结束后进行柱层析分离,得到产物1a。
步骤2:制备α-卤代酮。将二乙酸碘苯、苯丙酮烯醇硅醚和三甲基氯硅烷的溶液加入反应瓶中,在室温下搅拌反应,反应结束后进行柱层析分离,得到α-卤代酮。
α-氯代苯丙酮是一种重要的化工原料和药物中间体,具有广泛的应用前景。
[1] 陈小伟, 种思颖, 杜刚刚, 黄丹凤, 王克虎, 苏瀛鹏, & 胡雨来. (2016). 二乙酸碘苯促进芳基酮烯醇硅醚的氯化反应. 有机化学, 36(5), 1028-1033.
碘代炔烃类化合物是一类重要的有机合成中间体,可用于构建精细化学品、药物分子和功能材料的重要分子骨架或作为反应前体。同时,该类化合物具有良好的生物活性,在药物化学、应用化学和合成化学领域有着广泛的应用。其中,炔烃的氧化碘化反应是合成碘代炔烃化合物的重要方法。
传统的合成方法需要采用金属催化剂、超声波、Grignard试剂和锂试剂等,存在反应条件苛刻、选择性低、反应不可控、污染环境等问题。
将正丁炔和四丁基碘化铵溶解于乙腈中,然后将碘苯二乙酸分批加入反应体系中,在室温条件下反应24小时。之后,用乙酸乙酯萃取三次,合并有机相后减压浓缩得到粗产物1-碘代丁炔。通过硅胶柱层析分离纯化,最终得到1-碘代丁炔(含稳定剂铜屑),产率为79%。
将正丁炔、乙腈、氯胺B和碘化钾加入Schlenk瓶中,在室温下反应2小时。反应结束后,过滤,减压除去有机溶剂。使用石油醚/乙酸乙酯洗脱,硅胶柱分离,最终得到1-碘代丁炔(含稳定剂铜屑),收率为93%。
[1] 程杰, 方志杰, 王光辉, 姜宇华, & 郑保辉. (2009). 新型1′-碘代炔丙基糖苷类化合物的合成及其抗菌活性. 合成化学, 17(5), 603-605.
[2] 陈锁,章晓炜,赵辉. (2018). 以炔为原料可调控合成碘代炔和二碘代烯烃. 有机化学, 38(5), 1172-1176.
[3] 鄢立刚, & 徐炳祥. (1997). N-碘代炔丙墓氧羰基丙氨酸甲酯合成方法的改进. 化学世界(11), 589-590.
碘苯是一种常见的卤代苯类化合物,具有多样的化学反应活性,常用于有机合成基础化学试剂。它在有机合成方法学基础研究和药物分子研发领域中有广泛应用。
图1 碘苯的性状图
碘苯是无色有特殊气味的液体,难溶于水,可溶于氯仿、乙醚和乙醇。对光敏感,见光颜色逐渐变黄。碘苯的化学反应活性主要集中于其结构中的碘原子,可在过渡金属催化的作用下和常见的亲核试剂发生交叉偶联反应。
由苯胺重氮化、置换制得。首先向冷却的苯胺盐酸溶液中缓慢滴加亚硝酸钠溶液,然后加入碘化钾溶液,生成碘苯。
第二种制取碘苯和取代碘苯的方法是:先用三氧化二铊与含水三氟乙酸加热反应制取三氟乙酸铊,然后在存在三氟乙酸的情况下加入苯反应,生成二(三氟乙酸)苯基铊,最后将二(三氟乙酸)苯基铊与碘化钾水溶液反应,便可得到碘苯。
[1] H. J. Lucas, E. R. Kennedy. "Iodobenzene". Org. Synth.1939,2:351.
2,5-二溴碘苯是一种关键的精细化学品原料,属于苯的卤代物,呈白色固体。它在合成医药、农药、染料、塑料和功能高分子材料等领域有广泛应用。
2,5-二溴碘苯的合成方法需要在极低温度下进行,操作复杂且危险,生产成本高,难以实现工业化生产。此外,使用1,4-二溴苯作为起始原料,通过常规的碘化方法合成2,5-二溴碘苯时,主要问题在于难以控制单取代产物的生成,产品主要是双碘化合物,分离困难,收率低,生产成本高,不适合大规模生产。
改进后的2,5-二溴碘苯合成方法的特点在于直接使用1,4-二溴苯合成2,5-二溴碘苯,具体步骤如下:将1,4-二溴苯和三氟乙酸铁加入三口瓶中,将碘溶解于氯仿中,以回流条件缓慢滴加到反应体系中,控制反应温度在65~75℃,搅拌反应。反应完成后,经过洗涤、分层、合并有机层、减压回收溶剂、重结晶,得到白色固体产品。
优选的反应条件是:1,4-二溴苯和三氟乙酸铁的投料摩尔比为1∶1~1.2,反应温度为65~75℃,反应时间为8~10小时;1,4-二溴苯和碘的投料摩尔比为1∶0.8~1.2。
该方法使用碘单质和三氟乙酸铁作为碘化反应试剂,有效提高了碘化反应的活性,并成功控制了双碘化合物的生成。采用该方法生产的2,5-二溴碘苯纯度高于99%(GC),工艺收率达到75%以上,生产成本低,避免了极低温反应,副产物少,易于工业化生产。
这种改进方法避免了低温反应,操作简单,副产物少,非常适合工业化生产,具有良好的应用前景。2,5-二溴碘苯作为一种重要的精细化工中间体,在合成医药、农药、染料、塑料和功能高分子材料等领域有广泛应用。
2-碘氰基苯是一种腈类化合物,具有广泛的应用领域。为了制备这种化合物,可以采用以下方法:
在150mL的厚壁耐压管中,加入邻碘苄醇、氨水、碘化亚铜和TEMPO,然后在120℃下反应18小时。反应结束后,用乙酸乙酯进行萃取,经过柱色谱纯化得到纯的2-碘氰基苯。
在一圆底烧瓶中加入2-碘苯甲醛、乙腈和三甲基硅基叠氮,然后加入CuBr2,密封后在80℃下加热反应3小时。反应结束后用乙酸乙酯进行萃取,经过柱层析得到产物。
在一个圆底烧瓶中加入邻二碘苯和丙二腈,然后加入溴化亚铜、L-2-哌啶酸和二甲基亚砜,反应在90℃下搅拌12小时。冷却后加入水,用乙酸乙酯进行萃取,经过硅胶柱层析得到纯品。
[1] 一种伯醇制备腈的方法
[2] 一种由铜催化合成苯甲腈衍生物的新型方法
[3] 一种邻碘苯甲腈的制备方法
3-氯-2-碘苯胺是一种有机中间体,可以通过以下步骤制备:
将1-氯-3-硝基苯和邻甲氧基胺盐酸盐溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,然后将溶液逐滴添加到氯化亚铜和叔丁醇钾的悬浮液中。冷却后,除去冷浴并搅拌1小时。最后,用氯化铵水溶液淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取,通过硅胶柱色谱法纯化得到2-氯-6-硝基苯胺。
将2-氯-6-硝基苯胺溶于盐酸中,然后缓慢加入亚硝酸钠溶液。将反应混合物过滤至碘化钾溶液中,搅拌过夜。最后,用乙酸乙酯萃取并用氢氧化钠水溶液洗涤,得到1-氯-2-碘-3-硝基苯。
将1-氯-2-碘-3-硝基苯溶于乙醇中,然后加入二水合氯化亚锡。在适当温度下搅拌反应混合物,然后浓缩并用水稀释。最后,用乙酸乙酯萃取,通过干燥和浓缩得到3-氯-2-碘苯胺。
[1] From PCT Int. Appl., 2012148808, 01 Nov 2012