论文部分内容阅读
由于碘代芳烃具有多种合成用途,其合成方法吸引了化学工作者的研究兴趣。利用苯环的亲电取代反应可以很好地制备溴代芳烃,而芳烃的直接碘化较难进行。目前已有多种制备碘代芳烃的方法被报道,包括:(a)使用强氧化剂活化卤素,(b)使用反应活性很高,有毒性的芳香汞和芳香铊化合物进行碘化,(c)在酸性条件下通过芳香重氮离子有选择性的引入氯、溴、碘的桑德迈尔反应[1]。与有机汞、有机铊等有机金属化合物相比,芳基硼酸低毒,易于保存。本论文以芳基硼酸为主要反应物,进行芳基硼酸碘化的研究,开发出温和的碘代芳烃合成方法。主要内容如下:1.以铜盐为催化剂,I2为碘化试剂,在常温下,完成芳基硼酸向碘代芳烃的转化。首先以苯硼酸的碘化为模型反应,考察了不同铜盐、反应溶剂和反应气氛等条件对反应结果的影响。经过对多种配体的筛选,发现在不添加配体的情况下,反应效果较好,产率可以达到86%。在调查的铜盐催化剂中Cu(NO3)2·3H2O的催化效果最好。但也有例外:3,5-二氟苯硼酸的碘化反应中Cu(OAc)2·H2O的催化效果较好。反应溶剂的类型对反应有着一定影响,其中以乙腈、NMP和DMF作为溶剂时,能够得到较好的反应结果。由于低沸点溶剂有利于产物的分离,我们主要采用乙腈作为溶剂进行反应。为了进一步确定这个合成方法的适用范围,我们调查了15种芳硼酸的反应效果。这个反应方法能够容忍烷基、氟基、硝基、烷氧基等多种官能团的存在。得到的碘化产物的分离产率最高为85%。2.在上述研究的基础上,发现在不使用铜盐催化剂的条件下,反应也能进行。接着对反应条件进行优化,结果发现要想得到令人满意的产率,须提高碘的用量。然后又考察了NMP、乙腈、THF等几种溶剂的效果,结果表明NMP和DMF两种溶剂中的碘化反应结果较好。在无金属催化剂的条件下,一系列芳硼酸的碘化能够顺利进行,最高得到72%的产率。但在使用3-氨基苯硼酸和4-乙酰基苯硼酸的情况下,只检测到痕量的产物。确定的最佳反应条件为:1.0mmol苯硼酸、2.5mmol I2、0.8mL DMF、室温和6h。